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Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
AVALIAÇÃO HIDROGEOLÓGICA E HIDROQUÍMICA DO AQUÍFERO DUNAS NA
REGIÃO DA RESERVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL PONTA DO
TUBARÃO – (RDSEPT) / MACAU-GUAMARÉ/RN
Autor:
HÉLIO FERNANDO MAZIVIERO
Orientador:
PROF. DR. JOSÉ GERALDO DE MELO
Dissertação n° 226/PPGG
Natal/RN, julho de 2019
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica
DISSERTAÇAO DE MESTRADO
AVALIAÇÃO HIDROGEOLÓGICA E HIDROQUÍMICA DO AQUÍFERO DUNAS NA
REGIÃO DA RESERVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL PONTA DO
TUBARÃO – (RDSEPT) / MACAU-GUAMARÉ/RN
HÉLIO FERNANDO MAZIVIERO
Dissertação de mestrado apresentada
ao curso de Pós-Graduação em
Geodinâmica e Geofísica, Centro de
Ciência Exatas e da Terra,
Universidade Federal do Rio Grande
do Norte (PPGG/UFRN), como
requisito à obtenção do Título de
Mestre em Geodinâmica e Geofísica
Prof. Dr. José Geraldo de Melo
(Orientador: Departamento de Geologia da UFRN)
Prof. Dr. José Braz Diniz Filho
(Membro externo – Departamento de Geologia da UFRN)
Dr. Mickaelon Belchior Vasconcelos
(Membro externo - Serviço Geológico do Brasil – CPRM
Natal/RN, julho de 2019
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
CDU 556.3 RN/UF/BCZM
1. Aquífero Dunas - Dissertação. 2. Hidrogeologia -
Dissertação. 3. Hidroquímica - Dissertação. I. Melo, José
Geraldo de. II. Título.
Maziviero, Hélio Fernando.
Avaliação hidrogeológica e hidroquímica do Aquífero Dunas na
região da reserva de desenvolvimento sustentável Ponta do
Tubarão - (RDSEPT) / Macau-Guamaré/RN / Hélio Fernando
Maziviero. - 2019.
89 f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande
do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-
Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Natal, RN, 2019.
Orientador: Prof. Dr. José Geraldo de Melo.
AGRADECIMENTOS
Começo agradecendo a todos meus ancestrais que de alguma maneira me
ajudaram a chegar onde cheguei, pela história que passaram, pelas mais diversas
situações tristes e alegres, transmitindo a memória genética de gerações para
gerações.
Agradeço aos meus pais, Hélio (in memorian) e Maria (in memorian) pelo amor,
carinho e atenção que sempre tiveram com os filhos e quem sabe, ainda estejam
olhando por mim.
Agradeço aos meus filhos Mariana, Helena e Fernando, filhos que tanto amo e
dediquei uma boa parte da minha vida para torná-los cidadãos que respeitem as
diferenças, sejam solidários e vivam uma vida plena fazendo o que gostam.
Agradeço meus amigos em especial Cleide e Filipe que muito me ajudaram na
elaboração da dissertação. A Jana, Mateus Araújo e Alexandre Paixão, pela força,
pelas brigas e discussões que tivemos por todos esses anos de convivência e por
todos outros amigos que aqui faltaria espaços para relacionar os nomes, mas que
fazem parte da minha vida e são muito importantes.
Ao Prof. Geraldo de Melo, meu orientador, que muito ajudor a realizar esse
trabalho.
A Itá, Vera e Nazaré dando apoio logístico nas visitas de campo na área de
estudo, fornecendo casa, alimentação, muito carinho e compreensão.
A EMPARN representada por seu diretor Dr. Simplício que tanto me apoiou,
fornecendo transporte para área de estudo e laboratório para análises químicas e
físico-químicas das amostras coletadas.
Agradeço ao GEMA – Laboratório de Geologia Marinha, coordenado pelo
Profa. Helenice Vital, e o apoio em disponibilizar o equipamento GPS geodésico para
trabalho em campo.
Aos funcionários da secretaria, da limpeza e dos laboratórios do Departamento
de Geologia pela amizade e os serviços prestados.
E por fim, ao grande amor da minha vida, TERESA MEDEIROS, que, após três
anos juntos, é sempre uma alegria, felicidade, emoção e muito amor.
RESUMO
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
1 ITRODUÇÃO
1.1 Objetivo......................................................................................................... 11
1.2 Objetivos específicos.................................................................................... 11
1.3 Justificativa................................................................................................... 11
1.4 Localização da área e vias de cesso............................................................ 13
1.5 Atividades metodológicas............................................................................. 13
1.5.1 Pesquisa bibliográfica......................................................................... 14
1.5.2 Cadastramento de poços e medições físico-químicas........................ 14
1.5.3 Coletas de amostras de águas de poços para análises químicas...... 14
1.5.4 Tratamentos de dados, elaboração de mapas e gráficos................... 15
2 CONDICIONANTES AMBIENTAIS
2.1 Clima............................................................................................................. 17
2.2 Balanço hídrico ............................................................................................ 20
2.3 Aspectos fisiográficos................................................................................... 22
2.3.1 Relevo................................................................................................. 22
2.3.2 Hidrografia.......................................................................................... 24
2.3.3 Vegetação ................................................................................. 25
3 CONTEXTO GEOLÓGICO
3.1 Geologia regional......................................................................................... 28
3.2 Geologia local............................................................................................... 29
4 AVALIAÇÃO HIDROGEOLÓGICA
4.1 Cadastramento dos poços .......................................................................... 35
4.2 Parâmetros hidrodinâmicos do aquífero dunas............................................ 38
4.3 Fluxo das águas subterrâneas..................................................................... 39
4.4 Vazão de escoamento natural...................................................................... 43
4.5 Reservas das águas subterrâneas............................................................... 43
4.5.1 Reserva reguladora (Rr) ........................................................................... 44
4.5.2 Reservas permanentes (Rp) .................................................................... 47
4.5.3 Recursos exploráveis................................................................................ 47
5 AVALIAÇÃO HIDROQUÍMICA E QUALIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
5.1 Análise da consistência dos dados............................................................... 49
5.2 Síntese dos dados obtidos........................................................................... 51
5.3 Correlação entre parâmetros químicos....................................................... 55
5.4 Classificação das águas subterrâneas......................................................... 56
5.5 Distribuição espacial dos parâmetros hidroquímicos................................... 58
6 ARTIGO - Aspectos hidrogeológicos e avaliação hidroquímica da
Reserva de Desenvolvimento Sustentável-Ponta do Tubarão – Macau/RN. 65
7 CONSIDERAÇÕES FINAS E CONCLUSÕES................................................. 82
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................. 84
RESUMO
A região da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Estadual Ponta do
Tubarão está situada no litoral norte do estado do Rio Grande do Norte e integrada a
Bacia Potiguar. Possui uma área de 130 Km2 dividida em uma porção marinha,
tabuleiro costeiro, mangues e 47,25 Km2 de dunas vegetadas e não vegetadas que
comportam um Sistema Aquífero Dunas e fornece água doce para população local e
entorno. Mantém o sistema estuarino, rico em espécies animais e vegetais. O principal
objetivo desta pesquisa foi investigar e avaliar a hidrogeologia, a hidroquímica e o
comportamento do Aquífero Dunas. O clima da região é semiárido, com uma
precipitação média de 521 mm/ano e evapotranspiração potencial de 2.054 mm/ano,
caracterizando um elevado déficit hídrico de 1533 mm/ano. Os parâmetros hidráulicos
de transmissividade (T) de 1,67 x 10-3 m2/s, condutividade hidráulica (K) de 4,13 x 10-
4 m/s e porosidade especifica (μ) de 5%, apurados em trabalhos anteriores. Para o
mapa potenciométrico foram cadastrados 56 poços, distribuídos na área de estudo.
Foi identificado que na área existe um divisor divergente do fluxo subterrâneo
promovendo um fluxo em direção ao oceano e outro no sentido oposto. Para avalição
hidroquímica foram utilizados os gráficos de Piper, Stiff e Durov expandido. Foram
selecionadas 20 amostras de água de poços e uma de água superficial (lagoa),
distribuídas no espaço de pesquisa para melhor representar as características
hidroquímicas e a sua interação com a natureza geológica dos extratos que compõem
o aquífero. Quanto à qualidade química das águas, das 21 amostras analisadas, 11
amostras encontram-se no intervalo de classificação para água doce, 7 para água
salobra e 3 para água salgada. O tipo bicarbonatada predomina nessas águas (48%),
registrando-se maior incidência de águas bicarbonatadas cálcicas (33%) que
frequentemente sugerem águas de recarga de carbonatos e cloretadas sódicas (24%)
que sugerem influência da água do mar, águas salinas antigas ou dissolução de halita.
As águas subterrâneas apresentam uma tendência de troca de fácies, indicando uma
simples dissolução ou mistura, durante o fluxo das águas subterrâneas.
Palavras chaves: Aquífero Dunas. Hidrogeologia. Hidroquímica.
ABSTRACT
The Ponta do Tubarão State Sustainable Development Reserve region is located on
the northern coast of the state of Rio Grande do Norte and is part of the Potiguar Basin.
It has an area of 130 km2 divided into a marine portion, coastal board, mangroves and
47.25 km2 of vegetated and non-vegetated dunes that support a dune aquifer system
and provides fresh water to local and surrounding population. Maintains the estuarine
system, rich in animal and plant species. The main objective of this research was to
investigate and evaluate the hydrogeology, hydrochemistry and behavior of the Dunas
Aquifer. The climate of the region is semi-arid, with an average rainfall of 521 mm /
year and potential evapotranspiration of 2,054 mm / year, characterizing a high water
deficit of 1533 mm / year. The hydraulic transmissivity (T) parameters of 1.67 x 10-3 m2
/ s, hydraulic conductivity (K) of 4.13 x 10-4 m / s and specific porosity (μ) of 5%, found
in previous work. For the potentiometric map 56 wells were registered, distributed in
the study area. It was identified that in the area there is a divergent underground flow
divider promoting one flow towards the ocean and another in the opposite direction.
For hydrochemical evaluation, Piper, Stiff and Durov expanded graphs were used.
Twenty water samples from wells and one from surface water (lagoon) were selected,
distributed in the research space to better represent the hydrochemical characteristics
and their interaction with the geological nature of the aquifer extracts. Regarding the
chemical quality of the waters, of the 21 samples analyzed, 11 are in the classification
range for freshwater, 7 for brackish water and 3 for saltwater. The bicarbonated type
predominates in these waters (48%), with a higher incidence of calcic bicarbonated
waters (33%) which often suggest carbonate and sodium chlorinated recharge waters
(24%) suggesting the influence of seawater, ancient saline waters. or dissolution of
halite. Groundwater tends to change facies, indicating simple dissolution or mixing
during groundwater flow.
Keywords: Dunes Aquifer. Hydrogeology. Hydrochemistry.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 Mapa da localização geográfica da área de estudo 13
Figura 2.1 Precipitações pluviométricas médias mensais (mm), estação
Macau/RN. 1961 a 2017-Fonte: Dados da Rede INMET 18
Figura 2.2 Precipitações pluviométricas médias mensais no período de 1961 –
2017 - Fonte: Dados da rede INMET 19
Figura 2.3 Evapotranspirações potenciais médias mensais (mm), estação
Macau/RN. - 2003 a 2017-Fonte: Dados da rede INMET 20
Figura 2.4 Balanço hidroclimatológico da região de Macau/RN-Fonte: Dados
da rede INMET 21
Figura 2.5 Mapa do relevo da área de estudo e perfil topográfico 23
Figura 2.6 Mapa da rede hidrográfica da região de Macau e Guamaré / RN 24
Figura 2.7 Foto de Manguezal da RDSEPT no Distrito de Diogo Lopes /Macau
/ RN 25
Figura 2.8 Exemplo de vegetação de caatinga localizada no município de
Guamaré/RN 26
Figura 2.9 Vegetação de restinga localizada na RDSEPT no Distrito de
Barreiras/Macau/RN. 27
Figura 3.1 Mapa estrutural da porção emersa da Bacia Potiguar. (Angelim et
al., 2006, Hoerlle et al. 2007). 28
Figura 3.2 Mapa de geológico da Bacia Potiguar (Angelim et al., 2006;
Mohriak, 2003). 29
Figura 3.3 Coluna estratigráfica da geologia da área de estudo (Vital et al.
2011) 30
Figura 3.4 Mapa geológico da área do estudo (Vital et al., 2011). 31
Figura 4.1 Foto de poço tipo amazonas encontrado na área 32 35
Figura 4.2– Foto de poço tipo tubular encontrado na área 34 36
Figura 4.3 Mapa com os poços cadastrados 35 37
Figura 4.4 Perfil construtivo e descrição litológica dos poços 36 38
Figura 4.5 Mapa potenciométrico com indicação da divisão e direção do fluxo
subterrâneo. 42
Figura 4.6 – Esquema dos recursos renováveis através da variação sazonal
do nível potenciométrico. 40 44
Figura 4.7 Diferença entre NE máximo e NE mínimo no período de Jan/2015 a
Ago/2017. 41 45
Figura 5.1 Comparação das somatórias entre cátions e ânions 50
Figura 5.2 Diagrama de Piper com plotagem das amostras da zona urbana e
zona rural. 57
Figura 5.3 Curvas de Isovalores de sólidos totais dissolvidos (STD) 60
Figura 5.4 Curvas de Isovalores de Sódio (Na+) 61
Figura 5.5 Curvas de Isovalores de Cálcio (Ca+) 62
Figura 5.6 Curvas de Isovalores de cloreto (Cl+) 63
Figura 5.7 Curvas de Isovalores de bicarbonato (HCO3̄ ) 64
Artigo
Fig.1 Localização da área de estudo. 68
Fig. 2 Unidades de uso e ocupação do solo, suas dimensões e percentuais 69
Fig.3 Unidades de uso e ocupação de solo da área de estudo. 71
Fig.4 Mapa indicação dos poços cadastrados e direções do fluxo subterrâneo 73
Fig. 5 Mapa das equipotenciais indicando a direção do fluxo subterrâneo e divisor
de fluxo. 74
Fig.6 Localização dos poços com coleta das amostras de águas para análise
química. 76
Fig. 7 Mapa com localização dos poços e representação gráfica do diagrama de
Stiff. 77
Fig. 8 Diagrama de Piper – comparação entre a concentração de cloreto a direita
(a) e cloreto mais nitrato (b). 78
Fig. 9 Curvas de isoconcentração de nitrato nas águas subterrâneas. 79
Fig. 10 Diagrama de Durov expandido com indicações das mudanças de fácies. 80
LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Estação Macau – Fonte: Dados da Rede INMET 17
Tabela 2.2 Média das precipitações médias (mm), estação Macau/RN. 1961
a 2017 18
Tabela 2.3 Média das temperaturas médias (°C) referentes ao ano de 1961 a
2017 23 18
Tabela 2.4 – Média das evapotranspirações potenciais (ETp) (mm) referentes
ao ano de 2003 a 2017 19
Tabela 2.5 Balanço hídrico de Macau/RN 21
Tabela 4.1 Tabela dos poços para determinação das cargas potenciométricas 41
Tabela 4.2 Variações sazonais do nível potenciométrico (NE) 46
Tabela 5.1 Qualidade dos resultados das análises, segundo classificação da
diferença percentual 49
Tabela 5.2 Tabela dos valores da somatória do balanço iónico e dos erros
calculados 50
Tabela 5.3 Resultado da síntese dos dados estatísticos simplificados 52
Tabela 5.4 Classificação da água em função dos sólidos totais dissolvidos
(STD) 53
Tabela 5.5 Comparação entre valor máximo CONAMA Nº 357/2005 e valores
amostrais 55
Tabela 5.6 Matriz de correlação dos parâmetros químicos analisados 55
Tabela 5.7 Intervalo de coeficiente e os graus de correlação 56
Tabela 5.8 Resumo e classificação geral das águas subterrâneas da zona
urbana e rural
58
Tabela 5.9 Poços usados nas interpolações dos mapas de isovalores com as
concentrações iônicas 59
Artigo:
Tabela 1 Resultados das análises químicas 75
12
1 INTRODUÇÃO
O trabalho, intitulado “Avaliação Hidrogeológica e Hidroquímica Do Aquífero
Dunas na região da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Ponta do Tubarão –
RDSEPT/ Macau-Guamaré/RN”, situada na Porção do litoral norte do estado do Rio
Grande do Norte, correspondente dissertação de mestrado para obtenção do título de
Mestre pelo Programa de Pós- Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG) da
Universidade Federal do rio Grande do Norte (UFRN).
1.1 Objetivo
Essa pesquisa tem como objetivo geral a caracterização das dunas nos
aspectos hidrogeológicos, hidroquímicos e qualidade das águas, tendo em vista o
aproveitamento racional desse recurso.
1.2 Objetivos específicos
- Elaborar mapas de uso e ocupação do solo;
- Uso das águas subterrâneas;
- Identificar as reservas;
- Avaliação hidroquímica e qualidade das águas;
1.3 justificativa
A Reserva de Desenvolvimento Sustentável Estadual Ponta do Tubarão -
RDSEPT/RN e seu entorno está situada no litoral norte, região semiárida do Rio
Grande do Norte, circundada pelas plataformas de produção de petróleo e gás da
Petrobrás, pelo Polo Petroquímico, pelos dutos de óleo e gás, usinas eólicas, além
das empresas salineiras. Ela foi criada em 18 de julho de 2003 sob a Lei Estadual
8349/03, apresenta um Conselho Gestor, tendo o Instituto de Desenvolvimento
Sustentável e Meio Ambiente - IDEMA como órgão ambiental responsável.
A principal atividade econômica das comunidades da RDSEPT/RN é a
atividade pesqueiras. A região possui 8.000 habitantes (IBGE, 2010). As mais
populosas estão concentradas ao norte da reserva, junto a linha de costa,
representadas pelos distritos de Diogo Lopes, Barreiras e Sertãozinho que faz parte
do município de Macau. A atividade agrícola é pouca desenvolvida e está localizada
ao sul da reserva nas vilas de Mangue seco 1 e 2 e Lagoa Doce que pertence ao
município de Guamaré.
Na RDSEPT/RN a barra ou restinga separa o alto mar do estuário, que se
desenvolveu nas planícies de maré, e é intensamente afetado pelas condições
13
hidrodinâmica, eólicas e, possivelmente, pela reativação de estruturas pretéritas
(RIOS E AMARO, 2012). O estuário, que se desenvolveu na região, é um ecossistema
de transição entre o ambiente marinho e terrestre, sujeito ao regime de marés.
(SCHAEFFER-NOVELLI 1995). A vegetação do mangue, que se desenvolve no
ambiente estuarino, é suprida pela água doce do aquífero dunas. Esta água doce é
captada nas áreas desnudas de dunas móveis e fixas que compreende o
compartimento dos sedimentos eólicos e, na base, os sedimentos que compõem
estratigraficamente o intemperismo Potengi, regido pelas condições de paleorelevo
(RIOS E AMARO, 2012). A água da chuva infiltra para estes reservatórios rasos que
compõe o aquífero, objeto desse estudo. Essa massa de água subterrânea que chega
no manguezal, única na região, vem do continente e se mistura gradativamente com
a água marinha e formam um estuário subterrâneo de águas salobras que suporta e
mantêm o desenvolvimento do ecossistema estuarino (BORGES E SILVA, 2013).
Historicamente Barreiras e Diogo Lopes, além das comunidades pesqueiras
artesanais, supriam de água doce a cidade de Macau. Eles coletavam a água doce
nos afloramentos das falésias, na linha de costa, e a transportavam usando suas
embarcações pelo mar, até a cidade de Macau.
A seca entre 2012 e 2015, (MARTINS e MAGALHÃES, 2015), que se prolonga
até 2018 e o uso intensivo dos recursos hídricos tem comprometido a qualidade e
quantidade das reservas no aquífero dunas. A superexplotação e o consumo
excessivo, seja para uso e consumo doméstico, expansão industrial, atividade
petrolífera, agricultura e pecuária, além de aquicultura de larvas de camarões tanto
das comunidades locais como das cidades circunvizinhas podem promover declínio
de seu volume e da qualidade da água. (VILLAR, 2016)
As atividades econômicas diversas como eólicas, petrolíferas, construções e
aumento populacional provavelmente estão afetando o processo de recarga. Os
estudos parecem necessitar de mais dados para melhor planejamento e menor
impacto ambiental. Dessa forma, esse estudo das águas subterrâneas do aquífero,
que tem nas dunas a sua principal área de recarga, possibilita o entendimento de sua
dinâmica durante o ano, tanto da quantificação de seu volume como de sua qualidade.
14
1.4. Localização da área e vias de acesso
A área está inserida entre os municípios de Macau/RN (95% da área), e
Guamaré/RN (5% da área) e tem dimensão de 91,2 Km2, sendo que 69.56 Km2
distribuídos entre dunas e zonas do tabuleiro costeiro e 21,64 Km2 de área estuarina,
composta por canais, ilhas barreiras e mangues. O limite máximo da área a leste e a
oeste tem como coordenadas longitudinais geográficas 36º24ʹ09ʹʹO e 36º32ʹ18ʹʹO,
respectivamente, e o limite máximo da área a norte e a sul são, respectivamente, as
latitudes de 5º02ʹ45ʹʹS e 5º08ʹ57ʹʹS.
O acesso, a partir de Natal, distante 200Km da área de estudo, é feito pela rodovia
federal BR 406 até a entrada no Município de Guamaré, após segue pela rodovia
estadual RN 401 até a Refinaria Clara Camarão, com acesso à rodovia estadual RN
221 no sentido E-W e RN 403, no sentido S-N, ligando Macau aos distritos de
Barreiras e Diogo Lopes, figura 1.1.
Figura 1.1 Mapa da localização geográfica da área de estudo
1.5 Atividades metodológicas
Durante a fase de desenvolvimento da pesquisa foram efetuadas várias etapas,
nas quais podemos relacionar: pesquisa bibliográfica, cadastramento de poços e
medições físico-químicas, coleta de amostras de águas de poços para análises
15
químicas, tratamento de dados, elaboração e interpretação de mapas temáticos e
avaliação e interpretação hidrogeológica e hidroquímica.
1.5.1 Pesquisa bibliográfica
Para embasamento teórico da pesquisa foi efetuada uma revisão
bibliográfica para melhor compreensão dos conceitos. Levantamentos de dados
existentes como os aspectos socioeconômicos, ambientais, geológicos, mapas
temáticos e informações de interesses hidrogeológicos e hidroquímicos foram
pesquisadas para subsidiar as várias etapas do trabalho na área de estudo. Essa
pesquisa foi realizada em órgãos privados e públicos como IBGE (Instituto Brasileiro
de Geografia e Estatística), INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), CPRM
(Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais), SEMARH/RN (Secretaria de
Recursos Hídricos do Rio Grande do Norte) e universidades. Esta fase do estudo foi
relevante para o conhecimento dos problemas e orientou os próximos passos do
trabalho, minimizando o tempo.
1.5.2 Cadastramento de poços e medições físico-químicas
Foi realizado um levantamento em campo e elaborado um cadastro preliminar
de poços na área de estudo, que compreende a Reserva de Desenvolvimento
Sustentável Estadual Ponta do Tubarão – RDSEPT e seu entorno. Para o
cadastramento dos poços, seguiu-se uma orientação geográfica leste/oeste e norte
/sul formando uma malha, com distância de 500 metros por célula. Após, foi verificado
a disponibilidade de poços já existentes dentro de cada célula da malha, para melhor
representar a região de estudo.
Em seguida, foram cadastrados 47 poços distribuídos dentro da área e obteve-
se a medição física e dados hidrogeológicos dos poços como: localização, tipo
construtivo (escavados ou tubular), identificação do proprietário, uso da água
(doméstica ou irrigação), profundidade, diâmetro, altura da boca em relação à
superfície do solo. Para o nivelamento topográfico dos poços foi utilizado GPS
geodésico RTK-Topcon. Após, foi estabelecido rotina de visitação mensal, com início
em janeiro de 2014 e término em dezembro de 2017, para medições do nível estático,
temperatura, condutividade elétrica, pH, sólidos totais dissolvidos e salinidade.
1.5.3 Coletas de amostras de águas de poços para análises químicas
Foram coletadas 21 amostras de águas subterrâneas de poços, localizadas na
área de estudo, no mês de janeiro de 2018. Os poços foram escolhidos levando-se
16
em consideração a distribuição geográfica que melhor representava o aquífero e
refletisse suas condições físico-químicas e que permitisse identificar não apenas
essas condições, mas informações sobre a origem e mobilidade dos íons das águas
e o processo de salinização.
As amostras foram coletas diretamente dentro dos poços com o auxílio de um
bayler. O processo de coleta seguiu um padrão determinado para todos os poços, que
consiste na retirada de três amostras para lavagem com agitação da água dentro das
garrafas para ambientação dos frascos. Após lavagem e descarte da água, é retirada
a última amostra e acondicionada nos frascos que foram acomodadas em caixas de
isopor com gelo e encaminhadas para o laboratório (EMPARN) no dia posterior a
coleta. Para cada amostra foram utilizadas 03 garrafas de PET com capacidade de
500ml por garrafa.
Os parâmetros analisados das amostras coletadas foram os seguintes:
principais cátions (cálcio, magnésio, potássio e sódio) e os principais ânions (cloretos,
sulfetos e bicarbonatos). Também foram analisadas a condutividade elétrica, o pH e
a concentração de nitrato. Seis amostras destacadas, entre as 21 amostras
analisadas, com base na distribuição geográfica para melhor representar a área,
foram analisadas as concentrações dos metais pesados (cádmio, cobre, chumbo,
cromo, ferro, manganês, níquel e zinco).
1.5.4 Tratamentos de dados, elaboração de mapas e gráficos
Os dados obtidos com o cadastramento dos poços, medições físico-químicas
em campo e análises laboratoriais hidroquímicas das amostras coletadas formam
tratados em processos eletrônicos informatizados, afim de orientar e gerar subsídios
para interpretação dos trabalhos subsequentes. A ferramenta utilizada para confecção
de tabelas, tratamentos estatísticos e gráficos foi usado o software Excel 2013. Os
softwares QGIS 2.18 e ARCMAP 10.1 foram utilizados para confecção dos mapas
temáticos como: mapa de localização da área, que integra informações do sistema
informação geográfica (SIG), mapa geológico, mapa potenciométrico, mapas de
zoneamento de uso e ocupação do solo e mapas hidroquímicos com a interpolação
dos parâmetros iônicos das águas subterrâneas, sua concentração e distribuição na
área de estudo. A interpretação da análise hidroquímica e elaboração dos gráficos de
Piper, Stiff e Durov Expandido foram utilizados os softwares AQUACHEM 3.70 e
17
QUALIGRAF 1.17. A qualidade da água e o padrão de potabilidade segundo
CONAMA 357/2005 do Ministério do Meio Ambiente.
18
2 CONDICIONANTES AMBIENTAIS
2.1 Clima
A pesquisa da climatologia da área de interesse foi interpretada a partir da estação
meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), na cidade de Macau
(Tabela 2.1). A estação está localizada a 13,6 Km do centro da área de estudo. Foram
considerados os parâmetros climáticos médios mensais e anuais dos principais
componentes do ciclo hidrológico, sendo que a precipitação e a evapotranspiração
constituem os mais importantes para o trabalho.
Tabela 2.1 - Estação Macau – Fonte: Dados da Rede INMET
Estação Latitude Longitude: Altitude: Situação:
82594-Macau -RN -5.11 -36.76 3.43m Operante
Fonte: Dados da rede INMET
Os fatores climáticos estão relacionados diretamente a evolução e a dinâmica
do aquífero, influenciando o volume da água nos reservatórios naturais e a química
das águas naturais subterrâneas, mediantes os processos de diluição e concentração
dos íons dissolvidos (FEITOSA, 2008).
No estudo da climatologia local e a sua influência no ciclo hidrológico foram
utilizadas as séries de dados históricos meteorológicos das precipitações
pluviométricas, no período de janeiro/1961 a dezembro/2017, (INMET). O volume de
dados e sua amplitude no tempo, permite análises mais consistentes na interpretação
das variáveis consideradas.
As precipitações pluviométricas no período de 57 anos (1961 a 2017), atingiram
uma média mensal máxima de 128,3 mm no mês de abril e uma média mensal mínima
de 2,2 mm no mês de outubro, sendo que a precipitação pluviométrica máxima mensal
foi de 332,0 mm no mês de abril/2016 (Tabela 2.2). A média de precipitação anual é
de 521 mm. As maiores precipitações pluviométricas ocorrem nos meses de janeiro a
maio e as menores nos meses de agosto a novembro, atingindo precipitações
próximas a zero ou ausência de precipitação na maioria dos anos. Figura 2.1.
A direção dos ventos no mês de abril é de 187° (graus) e no mês de dezembro
a direção é de 43°. A direção mais constante é entre os meses de maio até meados
de novembro, com média de 110°. A velocidade dos ventos na média anual é de 4,5
Km/h. Os maiores valores ocorrem nos meses de novembro a janeiro, atingindo uma
19
velocidade máxima de 7 Km/h e o menor valor nos meses de março até meados de
junho, registrando 2 Km/h no mês de março.
Tabela 2.2 – Média das precipitações médias (mm), estação Macau/RN. 1961 a 2017
Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Prec. (mm) 35,9 65,4 113,3 128,3 69,0 63,2 26,1 7,2 3,3 0,9 2,2 6,2
Fonte: Dados da rede INMET
Figura 2.1 Precipitações pluviométricas médias mensais (mm), estação Macau/RN.
1961 a 2017-Fonte: Dados da Rede INMET
A temperatura média anual é de 27,5 °C, com variação de 27,8°C a 26,8°C e
amplitude térmica de 1 °C (Tabela 2.3). Os meses com temperaturas médias mais
elevadas são dezembro, janeiro, fevereiro, março e abril que corresponde a estação
climática do verão e início do outono. Os meses com temperaturas mais baixas são
junho, julho, agosto, setembro e outubro que corresponde a estação climática do
inferno e da primavera. A Temperatura média máxima mensal registrada no período
foi de 35°C em outubro/2016 e a temperatura média mínima mensal no período foi de
18,8°C em julho/1964 Figura 2.2.
Tabela 2.3 – Média das temperaturas médias (°C) referentes ao ano de 1961 a 2017
Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Temp.(°C) 27,8 27,8 27,8 27,8 27,7 27,1 26,8 27,2 27,5 27,5 27,3 27,6
Fonte: Dados da rede INMEP
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
(mm
)
Meses
20
Figura 2.2 Precipitações pluviométricas médias mensais no período de 1961 - 2017
Fonte: Dados da rede INMET
A umidade relativa do ar tem sua maior elevação no mês de abril, registrando
87% de umidade e a menor no mês de dezembro com 46%. Os períodos mais secos
estão entre setembro a janeiro que corresponde a baixa precipitação e maior
insolação e os períodos mais úmidos são de fevereiro a agosto que correspondem a
maior precipitação e a menor insolação.
A evapotranspiração potencial é o resultado das variáveis climáticas, como a
temperatura, pressão, umidade, vento e insolação, (CAMARGO, 2000). Os dados
foram extraídos diretamente dos arquivos do INMET.
Tabela 2.4 – Média das evapotranspirações potenciais (ETp) (mm) referentes ao ano
de 2003 a 2017
Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
ETP 184,5 168,2 178,7 173,3 173,9 154,4 152,9 161,5 164,5 179,4 177,5 186,1
Fonte: Dados da rede INMET
A evapotranspiração potencial (ETp) média anual é de 171,2 mm com variação
de 152.9 mm a 186,1 mm com uma amplitude de 33,2 mm (tabela 2.4). Os meses com
ETp média mais elevadas estão nos meses de dezembro e janeiro e os menores
valores médios da ETp estão entre os meses de junho a setembro (Figura 2.3).
26,2
26,4
26,6
26,8
27,0
27,2
27,4
27,6
27,8
28,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
( °C
)
meses
21
Figura 2.3 Evapotranspirações potenciais médias mensais (mm), estação Macau/RN.
- 2003 a 2017-Fonte: Dados da rede INMET
2.2. Balanço Hídrico
A técnica utilizada para o balanço hídrico foi de (THONTHWAITE & MATER,
1955). A aplicação do método, tem como ponto fundamental, admitir a capacidade de
água do solo de 100mm, sendo que o excesso hídrico ocorre caso precipite mais do
que evapotranspire, se acontecer o contrário, isto é, a evapotranspiração for maior
que a precipitação, ocorrerá déficit hídrico.
A evapotranspiração real (ETr), pode ser estimada a partir da diferença entre a
precipitação (P) e a evapotranspiração potencial (ETp), utilizando os seguintes
parâmetros:
se P - Etp > 0 → Etr = Etp (1)
se P- Etp < 0 → Etr = P (2)
Os resultados obtidos no balanço hídrico (Tabela2.5), mostram que a
evapotranspiração potencial (ETp) é de 2.054,9 mm, sendo que a evapotranspiração
real é de 521,0 mm, o excedente hídrico é 0,0 mm e o déficit é da ordem de 1.533,9
mm. Assim, a região é caracterizada pelo elevado déficit hídrico (Figura 2.4).
Segundo a classificação (KÖPPEN-GEIGER, 1928), a área está inserida em
regiões áridas e seu tipo climático é classificado como BSh ( Clima semiárido quente).
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
200,0
Jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
(MM
)
MESES
22
Tabela 2.5 – Balanço hídrico de Macau/RN
Data
(P)
(mm)
Temperatura
(º C)
ETp
(mm)
P- ETp
(mm)
ETr
(mm)
Armaz. Deficit
(mm)
Jan 35,9 28,2 184,5 148,6 35,9 0,0 148,6
Fev 65,4 28,3 168,2 102,8 65,4 0,0 102,8
Mar 113,3 27,6 178,7 65,4 113,3 0,0 65,4
Abr 128,3 28,1 173,3 45,0 128,3 0,0 45,0
Mai 69,0 28,6 173,9 104,0 69,0 0,0 104,0
Jun 63,2 28,0 154,4 91,2 63,2 0,0 91,2
Jul 26,1 27,4 152,9 126,8 26,1 0,0 126,8
Ago 7,2 28,5 161,5 154,3 7,2 0,0 154,3
Set 3,3 28,3 164,5 161,2 3,3 0,0 161,2
Out 0,9 28,7 179,4 178,5 0,9 0,0 178,5
Nov 2,2 28,6 177,5 175,3 2,2 0,0 175,3
Dez 6,2 28,2 186,1 179,9 6,2 0,0 179,9
Ano 521,0 2.054,9 1.533,9 521,0 0,0 1.533,9
Fonte: Dados da rede INMET
P = Precipitação ETp = Evapotranspiração Potencial ETr = Evapotranspiração Real
Figura 2.4 Balanço hidroclimatológico da região de Macau/RN-Fonte: Dados da rede
INMET
23
2.3 Aspectos Fisiográficos
Os principais aspectos fisiográficos da parte setentrional do litoral do Rio grande
do Norte com destaque principal na porção semiárida do litoral. As interações entre o
relevo, a hidrografia, o clima e a vegetação traduzem um ambiente único,
caracterizado por baixa precipitação pluviométrica e uma costa litorânea altamente
dinâmica proporcionada pelos ventos SE/NO e correntes marítimas com
características próprias no Brasil. Os municípios que compreendem são: Pedra
Grande, São bento do Norte, Caiçara do Norte, Galinhos, Guamaré, Macau, Porto do
Mangue, Areia Branca. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
(IBGE), a população estimada no ano de 2016, para o conjunto dos municípios é de
95.957 habitantes, com uma área de 2.738 Km2.
2.3.1 Relevo
São características da região a predominância de planos suaves com cotas
altimétricas baixas, que variam de 0 metro a 32 metros. A paisagem é dominada por
campos de dunas e interdunares. As cotas mais elevadas na área variam entre 16m
a 32m e correspondem as dunas e paleodunas mais distais da costa. As dunas
observadas na porção proximal, possuem uma baixa elevação altimétricas e variam
entre 4m a 8m. As dunas estão sobrepostas ao tabuleiro costeiro, composto pelas
Formações Potengi, Barreira e Tibau.
As Planícies marinhas de inundação estão representadas pelos canais de maré
e mangues que estão sob influenciam da flutuação das marés, tem baixa elevação
altimétricas e atingem no máximo 7 metros. As falésias são observadas em toda
região do estudo e são produtos do conjunto do modelamento geomorfológicos da
zona costeira, resultante da evolução geológica, alteradas pelas regressões e
transgressões marinhas, da interação climática, das correntes oceânicas e da ação
antrópica (EZEQUIEL et al., 2015) (Figura 2.5).
24
Figura 2.5 Mapa do relevo da área de estudo e perfil topográfico
25
2.3.2 Hidrografia
A rede hidrográfica da região tem como principal representante o Rio Açu
localizado a leste da área de estudo e tem como afluente o Rio Cifrão. As águas
pluviais contribuem para alimentação desses rios que aumentam seu volume
contribuindo para a formação do estuário, que junto com a oscilação dos níveis das
águas, influenciados pela flutuação da maré que oscila entre 0,4 m na baixa-mar e de
2,3 m na preamar, Centro da Hidrografia da Marinha (CHM), formam depósitos
lamosos que favorecem o desenvolvimento da vegetação de mangue. Canais de
marés cortam toda a região representados pelo Rio Casqueira, Rio Conceição, Rio
Furadinho e outros, delimitando ilhas e controlando as zonas de supra maré e
intermaré. Esses canais são aproveitados para captação de águas para suprirem as
salinas existente na região e para o desenvolvimento da carcinicultura.
Riachos intermitentes, permanecem secos durante a maior parte do ano,
devido a influência do clima semiárido e da alta permeabilidade do solo. Durante o
período chuvoso a água começa a correr com alta energia que é atestado por grandes
seixos depositados nas cavidades de escoamento (Figura 2.6).
Figura 2.6 Mapa da rede hidrográfica da região de Macau-Guamaré e Galinhos / RN
26
2.3.3 Vegetação
A cobertura vegetal na região é muito diversificada e reúne três sistemas
distintos de vegetação: mangue, caatinga e restinga. Os ambientes e as formações
vegetais estão diretamente ligados aos fatores climáticos, ao tipo de solo e as
flutuações de maré.
Mangue
Composto essencialmente de arbustos de longos raízes que sustentam as
árvores no solo lamoso, rico em nutrientes localizado na transição entre o meio
terrestre e o marinho. Vivem nas zonas de influência das marés e se desenvolvem
nos canais próximos a costa formando estuários. As espécies mais comuns na região
é o mangue vermelho, o mangue preto e mangue branco. Essa baixa diversidade se
deve às condições desse ecossistema, pois poucas espécies conseguem sobreviver
em ambientes com pouco oxigênio, alta concentração de sal e solo instável.
As riquezas de suas águas formam um verdadeiro santuário para o
desenvolvimento das diversas espécies de crustáceos como caranguejos, ostras,
camarões e várias espécies de peixes que encontram as condições ideais para
depositar seus ovos e abrigo para o desenvolvimento das larvas até que os filhotes
possam alcançar o mar aberto (WILSON e MORRIS, 2012), (GHOSH, 2011). (Figura
2.7).
Figura 2.7 Foto de Manguezal da RDSEPT no Distrito de Diogo Lopes /Macau / RN -
Foto: Fevereiro/2017
27
Caatinga
A maioria das espécies vegetais da caatinga possui características xerofíticas
que lhes permitem sobreviver em condições de aridez. Algumas armazenam água,
outras possuem raízes superficiais para captar o máximo de água da chuva. E há as
que contam com recursos para diminuir a transpiração, como espinhos e poucas
folhas. A vegetação é formada por três estratos: o arbóreo, com árvores de 8 a 12
metros de altura; o arbustivo, com vegetação de 2 a 5 metros; e o herbáceo, abaixo
de 2 metros. (Figura 2.8). Entre as espécies mais comuns estão a amburana, o
umbuzeiro e o mandacaru. Algumas dessas plantas podem produzir cera, fibra, óleo
vegetal e frutas (SILVA, 2004).
Figura 2.8 Exemplo de vegetação de caatinga localizada no município de
Guamaré/RN - Foto: Fevereiro/2017
Restinga
A vegetação de restinga possuem fatores abióticos, entre os quais se destacam
a topografia do terreno, que apresentam faixas de elevações e faixas de depressões
dependendo dos processos de deposição e remoção de materiais nessas regiões. A
influência marinha, que diminui à medida que se avança para o interior, e o solo, é um
importante condicionador e fator limitante da distribuição das formações florísticas.
Essas condições ambientais determinam as diferentes fisionomias vegetais da
restinga.
28
A vegetação herbácea ou subarbustiva é composta de vegetação rasteira com
alguns arbustos, atingindo cerca de 1 metro de altura. Ocorre próximo ao mar, em
praias, dunas, lagunas, banhados e depressões e são adaptadas às condições de
salinidade e solo arenoso. A vegetação arbustiva localiza-se sobre cordões
arenosos, formada por plantas arbustivas com até cinco metros de altura, que podem
formar moitas separadas por áreas sem vegetação ou um adensamento contínuo.
(ARAUJO E HENRIQUES, 1984) (Figura 2.9).
Figura 2.9 Vegetação de restinga localizada na RDSEPT no Distrito de
Barreiras/Macau/RN - Foto: Fevereiro/2017
29
3 CONTEXTO GEOLÓGICO
3.1 Geologia Regional
A área estudada está inserida na Bacia sedimentar potiguar, que faz parte do
sistema de riftes cretáceos do nordeste brasileiro. Sua formação relaciona-se ao
processo de estiramento crustal que resultou no rompimento do Supercontinente
Gondwana, a partir do Mesozoico, e que culminou com a separação entre as placas
Sul-Americana e Africana e a formação do Oceano Atlântico (BERTANI et al., 1990;
SOARES et al., 2003). A porção emersa do Rifte Potiguar alonga-se segundo a
direção SW / NE e compreende três unidades básicas: grábens, altos internos e
plataformas do embasamento. (Figura 3.1).
Figura 3.1 Mapa estrutural da porção emersa da Bacia Potiguar. (ANGELIM et al.,
2006, HOERLLE et al., 2007)
O embasamento da bacia é formado por rochas pré-cambrianas da Província
Borborema, constituída pelo amalgamento de blocos crustais arqueanos e
proterozóicos compostos por sequências litoestratigráficas de rochas ígneas e
metamórficas, (PEDROSA JUNIOR et al., 2010). De acordo com (ARARIPE E FEIJÓ,
Área de estudo
30
1994) as rochas sedimentares da Bacia Potiguar estão organizadas em três grupos:
Areia Branca, Apodi e Agulha. A maior parte destas unidades litoestratigráficas foi
definida com base na interpretação de dados de poço e de sísmica, uma vez que a
exposição em afloramentos só contempla as rochas das formações Açu, Jandaíra,
Tibau e Barreiras. (Figura 3.2).
Figura 3.2 Mapa de geológico da Bacia Potiguar (Angelim et al., 2006; Mohriak, 2003)
3.2 Geologia Local
A geologia da área de estudo é constituída por rochas sedimentares e
sedimentos eólicos não consolidados, que compreendem desde o Paleógeno,
Neógeono até o Quaternário Recente, assim descritas na folha Macau, (BEZERRA et
al.,2009) e folha Jandaíra, (VITAL et al.,2011).
As unidades que serão apresentadas em ordem cronológica (Figura 3.3), tem
um papel importante do ponto de vista hidrogeológico, destacando-se os sedimentos
eólicos litorâneos vegetados e não vegetados quanto ao armazenamento e fluxo das
águas subterrâneas que compõem a área do aquífero dunas. As unidades adjacentes
interagem com o aquífero dunas que suporta os ecossistemas que se desenvolveram
na região (Figura 3.4).
Grupo Barreiras – Enb
Área de estudo
31
Cobertura sedimentar terrígena continental, de idade pliocênica, depositada por
sistemas fluviais entrelaçados associados a leques aluviais. Esses sedimentos têm
grande ocorrência no litoral brasileiro, estendendo-se desde o vale amazônico, por
toda região costeira norte e nordeste, até o estado do Rio de Janeiro. Para o sul,
sequências equivalentes têm sido encontradas até o Uruguai. Durante o Quaternário,
as fases de erosão que se seguiram à deposição desses sedimentos resultaram na
dissecação da superfície pós-Barreiras em modelados residuais de topos planos e
encostas íngremes, dos quais os denominados Tabuleiros Costeiros são os
representantes mais importantes e estão presentes ao sul da área e ao norte nas
falésias, junto a linha de costa. VITAL, 2011).
Formação Tibau – E3N1t
De acordo com (ARARIPE E FEIJÓ, jn1994) é composta por arenitos calcíferos
grossos, que podem estar interdigitados lateralmente com rochas das formações
Guamaré e Barreiras. De acordo com (FARIAS,1997), a Formação Tibau encontra-se
topograficamente sobreposta aos basaltos e diabásios que compõem o Magmatismo
Macau. Os afloramentos estão presentes na falésia de Chico Martins, ao norte da área
de estudo, no assoalho praial, localizada geograficamente na frente da escarpa da
Ponta do Tubarão. Este afloramento é constituído por arenito grosso, composto por
grãos calcíferos dolomitizados, concreções ferrosas e por grânulos de quartzo.
Figura 3.3 Coluna estratigráfica da geologia da área de estudo (Vital et al. 2011)
32
Figura 3.4 Mapa geológico da área do estudo adaptado. (VITAL et al., 2011).
33
2.2.2 Neógeno
Depósitos Aluvionares antigos - N3a
Formam os terraços fluviais dos vales mais antigos cartografados na margem
esquerda do rio Piranhas ou Açu. São constituídos por cascalhos, areias grossas e
médias com intercalações subordinadas de areias finas e argilas, representando
fácies fluviais meandrantes proximais a distais e depósitos de transbordamento
associados. Esses terraços estão associados à migração do paleocanal do rio
Piranhas / Açu para leste até a posição atual. Está localizado ao sul da área do estudo,
subposta as dunas moveis e fixas. (Figura 3.4). (BEZERRA et al.,2006).
Depósitos Flúvio – Marinhos – N34fm
Formam as ilhas nos baixos cursos das principais drenagens e os terraços das
margens das baías, sofrendo influência dos rios e das marés. Encontram-se no
nordeste da área (Figura 3.4). São constituídos de areias finas, esbranquiçadas,
quartzosas e texturalmente maturas. Esses depósitos são originados por processos
de tração subaquosa, caracterizada pela migração de dunas de acresção lateral,
constituindo fácies de canal e barras de canal (VITAL et al., 2011).
Depósitos Flúvio-Lacustrinos – N34flc
São constituídos por depósitos de barra de pontal, originários do regime
meandrante dos rios, formados de areia fina a média intercalada com pelitos,
depósitos de transbordamento constituídos por planície de inundação, ocasionada
pelas cheias, com grande aporte de material siltíco-argiloso e depósitos lacustres, com
deposição sob baixa energia, resultando em fácies mais argilosas. Associados aos
sedimentos de fundo de lagoas e bordejam os lagos formados ao sul da área. (Figura
3.4) (VITAL et al., 2011).
Depósitos de mangues - N4m
Encontrados ao longo da faixa litorânea (Figura 3.4). São constituídos por
lamas arenosas, não adensadas e bioturbadas, contendo restos de vegetais em
decomposição, recobertos por vegetação arbustiva característica. São originados por
processos de tração/suspensão subaquosa, pela ação das marés, representando
fácies de intermaré/submaré rasa. Associados aos sedimentos de mangues
encontram-se as turfeiras. Esses depósitos encontram-se nos distritos de
Sertãozinho, Diogo Lopes e Barreiras. (VITAL et al., 2011).
34
Depósitos litorâneos de praias – N4lp
Os depósitos de praia localizados nas ilhas barreiras, ao norte da área. (Figura
3.4). Ocorrem em uma faixa estreita e paralela à linha de costa constituídos por areias
esbranquiçadas de granulação fina a grossa, quartzosas, bem selecionadas, limpas,
ricas em bioclastos e por vezes em minerais pesados. Mostram estruturas
sedimentares como marcas de onda de corrente e de interferência, ripples de adesão,
parting lineation e bioturbação. São originados por processos de tração subaquosa,
sob influência de marés em planície costeira suavemente inclinada; correspondendo
a fácies de intermaré (BEZERRA et al.,2009)
Depósitos eólicos litorâneos vegetados – N4elv
Os depósitos eólicos litorâneos são formados por sedimentos eólicos móveis e
fixados por vegetação (Figura 3.4). Os depósitos eólicos vegetados e os não
vegetados são as mais importantes unidades para o armazenamento de água
subterrânea na área. São provenientes das areias da plataforma e dos terraços
estuarinos sob forma de dunas, se diferenciando das dunas móveis por apresentarem
baixo relevo, descontinuidade das estruturas típicas das dunas, muitas vezes com
áreas totalmente ofuscadas destas feições sedimentológicas, e pelo recobrimento
vegetal (VITAL et al., 2011).
Depósitos eólicos litorâneos não vegetados – N4eln
Esta unidade é representada pelas dunas móveis. É constituída por areias
esbranquiçadas de granulometria fina a média, bem selecionadas, com grãos
arredondados. São do tipo barcana, barcanóide e parabólica formando campos de
dunas e interdunas atuais. Apresentam formas com relevo que se destacam na
paisagem, com pouca ou nenhuma vegetação. Elas se superpõem às paleodunas
num processo migratório, deslocando-se no mesmo sentido das paleodunas. As
discordâncias entre os depósitos eólicos vegetados e não vegetados são
representadas por contatos abruptos entre dunas de diferentes texturas e colorações
(Figura 3.4) (PINHEIRO, 2009).
Depósitos Aluvionares – N4a
Ocorrem ao longo dos vales dos principais rios que drenam o estado e
bordejando os lagos no sudoeste da área, local denominado como Queixada (Figura
3.4). São constituídos por sedimentos arenosos e argilo-arenosos, com níveis
irregulares de cascalhos, formando os depósitos de canal de barras de canal e da
35
planície de inundação dos cursos médios dos rios. Originam-se por processos de
tração subaquosa, compreendendo fácies de canal e barras de canal fluvial. Os
depósitos de canal se constituem nos principais jazimentos de areia em volume de
reservas para uso na construção civil, enquanto nos depósitos de planície (várzea)
encontram-se as argilas vermelhas e subordinadamente as argilas brancas (VITAL et
al. (2011).
36
4 AVALIAÇÃO HIDROGEOLÓGICA
Neste capítulo serão analisadas e interpretadas as informações e dados
referentes a uma caracterização do aquífero dunas, bem como aquelas coletadas em
campo dos poços selecionados (Figura 4.3). Estas informações serão apresentadas
em mapas, tabelas e gráficos para auxiliar e gerar subsídios para melhor definir o
comportamento do aquífero dunas.
4.1 Cadastramento dos poços
O cadastramento de campo foi efetuado mediante visita a vários setores da
área de estudo, na busca de captações de águas subterrâneas e outros corpos d´água
de interesse para o estudo. As figuras 4.1 e 4.2 ilustram com fotos, alguns dos
materiais utilizados no processo de cadastro e os tipos de poços cacimbões
(escavados) e tubulares encontrados na área de estudo (VASCONCELOS, 2017).
Figura 4.1 Foto de poço tipo cacimbão encontrado na área e procedimentos de
nivelamentos topográficos.
37
Figura 4.2– Foto de poço tipo tubular encontrado na área e procedimentos de
nivelamentos topográficos.
38
Figura 4.3 Mapa com os poços cadastrados e direção do fluxo das águas subterrâneas (PA – escavados-cacimbões, PT-
tubulares, TR-afloramentos interdunares)
39
4.2 Parâmetros hidráulicos do aquífero dunas
Conforme (VARELA e BARBOSA, 1994), os parâmetros hidráulicos foram
realizados através do método simplificado de Jacob (COOPER & JACOB,1946).
Foram realizados testes em 15 poços do aquífero dunas, com vazão que variavam de
2,0 a 5,59 m3. Conforme figura 4.4, perfil construtivo e descrição litológica dos poços
utilizados para os testes. Os testes de dois poços foram acompanhados em
piezômetros localizados a 10 e 14,71 metros. Entretanto, apenas em um dos poços,
o teste foi realizado com duração de 24h, enquanto que nos outros poços, o tempo de
bombeamento foi de 12h.
Figura 4.4 Perfil construtivo e descrição litológica dos poços encontrados na área de
pesquisa
Os valores da transmissividade (T) variaram entre 1,15 x 10-3 a 2,93 x 10-2 m2/s,
sendo que, para efeito de cálculo foi considerado um T médio de 1,67 x 10-3 m2/s, com
desvio padrão de 0,36, e foram obtidos através da expressão matemática:
40
𝑇 =0,183 ×𝑄
𝑆 (10) (1)
Q= Vazão
S (10) = rebaixamento por ciclo logarítmico
Os valores da condutividade hidráulica (K) foram calculados para o valor
de (b) igual a 4 metros e variaram entre 2,82 x 10-4 a 7,32 x 10-3, sendo considerado
como K médio o valor de 4,13 x 10-4 m/s, com desvio padrão de 0,36, e foram obtidos
através da expressão matemática:
𝐾 =𝑇
𝑏 (2)
b = espessura saturada
A porosidade especifica (μ) foi determinada através do teste de bombeamento
com duração de 24h e acompanhado em um piezômetro a uma distância de 14,71
metros. O valor obtido foi de 0,05 ou 5% através da expressão matemática:
𝜇 =2,25 𝑥 𝑇 𝑥 𝑡0
𝑟2 (3)
t0 = tempo que o rebaixamento é nulo
r = distância entre o poço bombeado e o piezômetro
4.3 Fluxo das águas subterrâneas
O fluxo das águas subterrâneas obedece às leis da hidrodinâmica que regem
o escoamento das águas, sendo que o gradiente hidráulico, a partir da maior carga
hidráulica, flui para pontos de menor carga. As cargas hidráulicas são determinadas
através da medição da cota (Z) e do nível potenciométrico (NE) do poço. Após as
medições, é feito o cálculo da carga hidráulica (h) utilizando a expressão matemática:
ℎ = 𝑍 − 𝑁𝐸 (1)
Z = Cota topográfica
NE = Nível potenciométrico
Para obtenção das cargas hidráulicas foi feito cadastramento e medição, em
dois dias subsequentes, de 56 pontos de água, sendo poços tubulares, escavados
(cacimbões) e afloramentos (Tabela 4.1), seguindo uma orientação geográfica e
41
distribuídos na área, para melhor representar a região de estudo sobre as informações
hidrogeológicas. Após, foi elaborado o mapa potenciométrico da área (Figura 4.5).
Os fluxos das águas subterrâneas têm duas direções preferenciais na área de
estudo. De sul para o norte com descarga na região estuarina e oceânica e do norte
para o sul com descarga nos depósitos aluvionares antigos.
42
Tabela 4.1 Tabela de pontos de água para determinação das cargas potenciométricas
Poco X Y Z Ne Carga
PA02 783367,93 9437358,52 2,624 1,92 0,704
PA03 783229,90 9437344,61 3,335 2,7 0,635
PA05 782785,85 9437313,55 3,770 2,97 0,800
PA06 781976,18 9437349,98 3,279 2,23 1,049
PA08 781387,05 9437536,63 8,921 2,23 6,691
PA10 780108,80 9438137,06 12,723 2,01 10,713
PA12 780946,59 9437955,95 2,349 1,54 0,809
PA15 778687,15 9437850,92 9,147 0,39 8,757
PA17 778319,54 9437713,92 13,320 4,29 9,030
PA18 777966,25 9437627,89 14,885 6,06 8,825
PA19 777693,90 9437747,66 13,991 5,15 8,841
PA21 776382,32 9437687,94 11,756 5,52 6,236
PA22 777004,82 9436792,41 12,573 3,05 9,523
PA25 779460,54 9435813,39 17,761 6,3 11,461
PA27 781613,00 9437481,00 4,275 2,11 2,165
PA28 783547,00 9436961,00 3,644 1,71 1,934
PT01A 788208,00 9434021,00 8,460 4,71 3,750
PT02A 786240,00 9433357,00 9,568 2,21 7,358
PT03 785494,98 9432180,66 13,850 7,21 6,640
PT04 785523,73 9433101,62 9,142 3,21 5,932
PT09 781618,15 9437419,83 6,934 5,62 1,314
PT10 781392,08 9437603,50 2,911 2,5 0,411
PT11 780836,07 9437765,94 20,070 10,35 9,720
PT13 781495,03 9437516,21 4,558 3,87 0,688
PT14 781041,80 9437314,43 14,989 3,72 11,269
PA17 781750,25 9437422,15 4,068 3,75 0,318
PA50 782655,00 9435982,00 12,740 2,28 10,460
PA52 781303,00 9436160,00 16,723 1,08 15,643
LAGOA_PA51 780758,00 9434926,00 11,564 0 11,564
TR01 786052,00 9436640,00 1,641 0 1,641
TR02 785953,00 9435692,00 12,314 0 12,314
TR02A 786133,00 9435900,00 6,665 0 6,665
TR03 785249,00 9435774,00 13,038 0 13,038
TR04 785018,00 9435306,00 12,559 0 12,559
TR05 785699,00 9434274,00 16,294 0 16,294
TR06 786702,00 9434506,00 11,571 0 11,571
TR07 785997,00 9436182,00 2,594 0 2,594
TR08 785750,00 9435264,00 11,346 0 11,346
TR09 786250,00 9435052,00 11,196 0 11,196
TR10 786718,00 9434954,00 11,125 0 11,125
TR11 787241,00 9434822,00 9,411 0 9,411
TR12 788115,00 9434530,00 8,265 0 8,265
TR13 787531,00 9434640,00 9,254 0 9,254
TR14 786966,00 9434922,00 12,377 0 12,377
TR15 786667,00 9435362,00 11,124 0 11,124
TR16 781230,00 9434706,00 11,609 0 11,609
TR17 781377,00 9434310,00 14,096 0 14,096
TR18 781562,00 9434158,00 14,685 0 14,685
TR19 780760,00 9434920,00 11,529 0 11,529
TR20 783006,00 9435420,00 11,145 0 11,145
TR21 783011,00 9435256,00 11,726 0 11,726
TR22 782721,00 9435048,00 11,580 0 11,580
TR23 782601,00 9434294,00 14,533 0 14,533
TR24 782485,00 9434082,00 18,488 0 18,488
TR25 782335,00 9434358,00 17,950 0 17,950
TR26 782430,00 9434626,00 15,577 0 15,577
TR27 782279,00 9434862,00 12,407 0 12,407
TR28 780326,00 9436358,00 17,000 0 17,000
43
Figura 4.5 Mapa potenciométrico com indicação da divisão e direção do fluxo subterrâneo
44
4.4 Vazão de escoamento natural
A vazão de escoamento natural foi calculada em duas frentes de escoamento:
frente de escoamento norte e frente de escoamento sul e foi feita com base no mapa
potenciométrico, conforme figura 4.5.
A frente de escoamento norte direciona a vazão para o litoral, onde
encontramos o estuário e o oceano e a frente de escoamento sul tem a vazão para
depósitos aluvionares antigos. Os parâmetros utilizados para o cálculo foram:
T= 1,67 x 10-3 m2/s; K= 4,13 x 10-4 m/s.
Para o cálculo da vazão de escoamento é utilizada a equação:
Q= TiL (1)
Onde: T= Transmissividade; i = gradiente hidráulico e L= frente de escoamento
A frente de escoamento norte, a distância medida do comprimento foi de 9.300
metros e o gradiente hidráulico, entre o intervalo das equipotenciais, foi calculado em
0,03. O resultado obtido para frente de escoamento norte foi de Q= 1,46 x 106 mᵌ/ ano.
A frente de escoamento sul, a distância medida do comprimento foi de 7400
metros e o gradiente hidráulico, entre o intervalo das equipotenciais, foi calculado em
0,002. O resultado obtido para frente de escoamento sul foi de Q= 0,78 x 106 mᵌ/ ano.
Ë importante salientar que a frente de escoamento norte é compatível com os
valores encontrados da reserva reguladora que é de 1,49 x 106 m3.
4.5 Reservas das águas subterrâneas
Segundo Feitosa (2008), as reservas reguladoras ou recursos renováveis
representam a quantidade de água livre armazenada pelo terreno do aquífero ao curso
de uma recarga por alimentação natural e estão submetidas ao efeito do ritmo sazonal
das precipitações. No caso dos aquíferos livres, as variações sazonais é o resultado
das infiltrações das precipitações meteóricas nos períodos chuvosos e descargas no
período de estiagem que produzem variações no nível potenciométrico, entre um valor
máximo no período chuvoso ou logo após esse período e um valor mínimo na
estiagem ou logo após o período (Figura 4.6).
45
Figura 4.6 – Esquema dos recursos renováveis através da variação sazonal do nível
potenciométrico .
4.5.1. Reserva reguladora (Rr)
Variação média temporal é obtida com o monitoramento de poços distribuídos
na área do aquífero que considera a oscilação do nível potenciométrico máximo (NE₁)
e do nível estático mínimo (NE₂), sendo assim, para obter a avaliação da reserva
reguladora deve-se conhecer essas variações sazonais, bem como, a porosidade
especifica do aquífero. O seu cálculo pode ser determinado pela equação a seguir:
𝑅𝑟 = 𝐴 ∗ ∆ℎ ∗ 𝜇 (1)
Onde:
𝐴 - Área em m2
∆ℎ – Variação de altura da superfície potenciométrica
𝜇 – Porosidade efetiva
Para o cálculo da reserva reguladora foi definida uma área de 47,25 Km2 que
corresponde a porção dos sedimentos eólicos litorâneos vegetados e sedimentos
eólicos litorâneos não vegetados, da área de estudo. A porosidade específica (μ)
46
adotada foi de 5%, (VARELLA e BARROSO, 1994). A variação potenciométrica foi
obtida pelos valores coletados de cada poço entre o mês de janeiro/2015 a
agosto/2017 e a média foi calculada em 0,61m de variação, como apresentado na
Figura 4.7 e Tabela 4.2.
Assim, a reserva reguladora é da ordem de 1,49 x 106 m3.
Figura 4.7 Diferença entre NE máximo e NE mínimo no período de Jan/2015 a
Ago/2017
47
Tabela 4.2 Variações sazonais do nível potenciométrico (NE)
PA= Poço escavado (cacimbão), PT= Poço tubular
Mínimo (NE₂)
(m)
Máximo (NE₁)
(m)
PA01 2,61 2,18 1,63 0,55 0,43
PA02 1,92 1,69 1,11 0,58 0,23
PA03 2,33 2,11 1,68 0,43 0,22
PA04 2,5 1,9 1,39 0,51 0,6
PA05 3,16 2,77 2,3 0,47 0,39
PA06 2,5 2,36 2,01 0,35 0,14
PA07 3,12 2,55 2,24 0,31 0,57
PA08 2,22 2,02 1,32 0,7 0,2
PA09 5,38 5,34 4,93 0,41 0,04
PA10 2,38 1,72 0,87 0,85 0,66
PA12 1,8 1,41 1,14 0,27 0,39
PA14 4,3 3,99 3,7 0,29 0,31
PA15 1,18 0,74 0,03 0,71 0,44
PA16 4,54 4,39 2,72 1,67 0,15
PA17 3,52 3,52 3,03 0,49 0
PA18 6,52 5,9 4,37 1,53 0,62
PA19 4,7 4,7 3,65 1,05 0
PA21 5,65 4,63 3,9 0,73 1,02
PA22 3,45 3,34 2,58 0,76 0,11
PA25 5,18 5,18 4,72 0,46 0
PA27 2,35 1,78 1,58 0,2 0,57
PA28 1,7 1,7 0,97 0,73 0
PT02A 5,2 2,34 1,67 0,67 2,86
PT02B 5,45 1,83 1,08 0,75 3,62
PT02C 5,9 2,47 1,79 0,68 3,43
PT04 3,36 3,1 2,35 0,75 0,26
PT05 5,23 3,65 2,99 0,66 1,58
PT06 5,01 4,16 3,92 0,24 0,85
PT08 3,15 1,68 1,48 0,2 1,47
PT09 6,42 5,71 5,3 0,41 0,71
PT10 3,72 2,34 2,08 0,26 1,38
PT11 13,65 10,8 9,7 1,1 2,85
PT12 13,96 6,51 6,25 0,26 7,45
PT13 6,95 3,74 3,43 0,31 3,21
PT14 5,65 3,61 2,9 0,71 2,04
PT15 16,56 10,07 9,42 0,65 6,49
PT16 3,32 2,73 2,43 0,3 0,59
PT17 9,35 3,57 3,3 0,27 5,78
Variação (NE) Variação
(NE₂) - (NE₁)
(m)
Poço(A)Profundidade
poço (m)
Reserva de
Saturação
(A) - (NE₂)
48
4.5.2 Reservas permanentes (Rp)
Considera-se reserva permanente ou reserva de saturação no caso de aquífero
livre, o volume de água subterrânea armazenado abaixo da posição mínima das
flutuações da zona saturada do nível freático (Figura 4.2). Essa reserva participa do
ciclo hidrológico através do tempo numa escala plurianual, centenária ou até milenar.
O cálculo da reserva permanente pode ser avaliado pela seguinte expressão
matemática:
𝑅𝑝 = 𝐴 ∗ 𝐻₀ ∗ 𝜇 (2)
Onde:
𝐴 - Área em m2
𝐻₀ – Espessura saturada mínima
𝜇 – Porosidade efetiva
O valor do (H₀) foi calculado em função da profundidade de cada poço, menos
os valores mínimos (NE2) da flutuação sazonal. A partir dos valores apurados, a média
das espessuras saturadas foi calculada em 1,40m. De acordo com (VARELLA E
BARROSO, 1994), a espessura saturada é de 4m, no pico do verão. Levando em
consideração que a área está passando por uma das piores estiagens da história
(MARTINS e MAGALHÃES, 2015), o valor da reserva permanente de 3,42 x 106 m3
está coerente com o trabalho.
Somando a equação (1) e (2), pode-se obter a reserva total que é de 4,91 x 106
m3. O cálculo da reserva é difícil de ser estimado com precisão, uma vez que não é
conhecido o comportamento da espessura saturada em toda área do aquífero.
4.5.3 Recursos exploráveis
A precipitação média pluviométrica na região foi calculada em 521mm
(INMET) com dados da estação meteorológica de Macau e a área do aquífero dunas
foi calculada em 47,5 km 2. Pesquisas efetuadas por (VARELLA e BARROSO, 1994)
na área da reserva em Diogo Lopes e (SILVEIRA, 2002) na região de Guamaré, com
características hidrogeológicas e climáticas semelhantes, determinou um coeficiente
de infiltração na ordem de 20%( vinte por cento). Considerando os dados, pode-se
estimar os recursos renováveis (recarga) em cerca de 4,95 x 106 m3 / ano.
A demanda necessária para o abastecimento da região da reserva e entorno
é da ordem de 5,84 x 104 m3 / ano, com uma população estimada em 8000 pessoas
(IBGE) e considerando um volume de 20 litros de água por pessoa por dia, para suprir
49
as necessidades mínimas básicas, a uma distância não superior a mil metros. Essas
fontes incluem ligações domésticas, fontes públicas, fossos, poços e nascentes
protegidas, (ONU).
O cálculo da reserva é difícil de ser estimado com precisão uma vez que não é
conhecido o comportamento da espessura saturada em toda região. Considerando a
porosidade especifica de 5% e a média calculada em 0,61m de variação do
rebaixamento anual, entre os anos de 2015 e 2017, com médias abaixo das
precipitações históricas (MARTINS e MAGALHÃES, 2015), a reserva reguladora é da
ordem de 1,49 x 106 m3, que representa 24 vezes o volume anual requerido para
região.
Os cálculos de recursos e reservas, embora simplistas, permitem concluir que
o aquífero dunas tem condições de abastecer a região em anos normais de
precipitações pluviométricas e até mesmo em anos com baixa precipitações.
50
5 AVALIAÇÃO HIDROQUÍMICA E QUALIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
A avalição hidroquímica e qualidade da água na área de estudo, reuniu
trabalhos anteriores de pesquisa hidrogeológica, hidroquímica e amostras de águas
coletadas em janeiro/2018. Para as coletas, foram selecionados 20 amostras de água
de poços e uma amostra de água superficial (lagoa), totalizando 21 amostras de
águas, distribuídas no espaço de pesquisa para melhor representar as características
hidroquímicas e a sua interação com a natureza geológica dos extratos que compõem
o aquífero.
5.1 Análise da consistência dos dados
Para avaliar a qualidade, a confiabilidade e a consistência dos dados das
análises laboratoriais, foi aplicada a equação do cálculo de erro do balanço iônico
(e%), baseado no erro prático (Ep), definido por Logan, (1965).
(e%) = 𝑟∑â𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 − 𝑟 ∑𝑐á𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠
𝑟∑â𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 + 𝑟∑𝑐á𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 x100 (2)
Foram considerados as somatórias dos cátions (Na+, K+, Ca++, Mg++) e
somatória dos ânions (Cl-, HCO₃--, SO₄--), expresso nas unidades em meq/L.
Conforme Custodio & Llamas (1983), o erro do balanço iônico deve ser
preferencialmente menor que 5%, no entanto considerou-se uma margem absoluta
abaixo de 10%, acima desse valor, deve-se desconsiderar a análise na interpretação
hidroquímica. Tabela 5.1.
Tabela 5.1 – Qualidade dos resultados das análises, segundo classificação da
diferença percentual.
Qualidade dos
resultados
Excelente Bom Razoável Não
aceitável
Erro (%) ≤ 2,5 2,5 a 5 5 a 10 >10
Fonte: Custodio&Llamas (1983)
Conforme tabela 5.2, foram analisadas 21 amostras, cinco apresentaram erros
entre 5% e 10% (PA03, PA08, PA20, PA21 e PA25), representando 23% das amostras
analisadas, sete apresentaram erros entre 2,5% a 5% (PA05, PA12, PA28, PT01A,
PT02B, PT14 e PT51), representando 33% das amostras e oito amostras
apresentaram erros abaixo de 2,5%, representando 38% das amostras e uma amostra
apresentou erro (10,78) acima de 10% (PA06).Não foi necessário excluir nenhuma
amostra da análise. Figura 5.1
51
Tabela 5.2 Tabela dos valores da somatória do balanço iónico e dos erros
calculados
Fonte: Dados das análises laboratoriais
Figura 5.1 Comparação das somatórias entre cátions e ânions
Na + K
(me/L)
Ca
(meq/L)
Mg
(meq/L)
Cl + NO₃
(meq/L)
CO₃ +
HCO₃
SO₄
(meq/L)
∑ cátions
(meq/L)
∑ ânions
(meq/L)
LAG 51 21,7357 2,6745 10,2981 23,7847 4,8697 7,3994 34,7083 36,0538 -1,90
PA 03 41,7161 6,1408 10,8738 55,6048 4,8898 5,0359 58,7307 65,5305 -5,47
PA 05 10,6738 5,8003 3,0092 13,0483 4,8098 2,7357 19,4833 20,5938 -2,77
PA 06 6,1915 4,5081 1,829 10,3099 3,4598 1,7857 12,5286 15,5554 -10,78
PA 08 2,3502 3,1459 1,5198 4,2336 3,3698 0,8692 7,0159 8,4726 -9,41
PA 10 1,2404 2,7549 0,8101 1,3369 3,3398 0,0548 4,8054 4,7315 0,77
PA 12 10,6531 7,0326 2,8694 11,6354 9,1096 1,7866 20,5551 22,5316 -4,59
PA 15 1,5705 2,384 0,7731 1,4822 2,9999 0,0729 4,7276 4,555 1,86
PA 18 6,3724 2,9254 0,8397 6,7729 1,9899 1,8072 10,1375 10,57 -2,09
PA 20 6,4815 6,6422 2,8694 13,0035 3,8498 1,935 15,9931 18,7883 -8,04
PA 21 22,9391 1,6832 2,4483 18,8544 9,5495 3,864 27,0706 32,2679 -8,76
PA 25 6,6224 2,0036 1,2492 3,7675 5,4897 2,0862 9,8752 11,3434 -6,92
PA 27 0,7901 3,1559 0,7295 1,0816 3,2198 0,2065 4,6755 4,5079 1,83
PA 28 2,2007 0,9718 1,2994 1,6824 2,2299 0,8313 4,4719 4,7436 -2,95
PA 50 8,2239 7,263 1,9392 10,5151 6,7997 0,5234 17,4261 17,8382 -1,17
PT 01 A 0,7102 2,0636 0,69 0,3907 3,259 0,066 3,4638 3,7157 -3,51
PT 02 B 0,56 0,5009 0,4902 0,5107 0,95 0,204 1,5511 1,6647 -3,53
PT 04 0,6602 2,6445 1,0708 1,2264 2,9199 0,3296 4,3755 4,4759 -1,13
PT 14 1,5101 3,5863 1,1596 2,3302 4,2498 0,3177 6,256 6,8977 -4,88
PT 50 0,8701 2,7849 1,1793 1,0443 3,5599 0,4283 4,8343 5,0325 -2,01
PT 51 2,7594 0,6214 3,4286 2,8634 3,8898 0,4347 6,8094 7,1879 -2,70
Nome
Amostra
Cátions ânions Somatória (∑)Erro
(e%)
52
5.2 Síntese dos dados obtidos
Os valores estatísticos simplificados considerados no contexto desse trabalho,
referem-se aos dados das 21 amostras e apresenta os valores referentes ao máximo,
ao mínimo, a mediana, a média e o desvio padrão, conforme tabela 5.3.
Os dados obtidos apresentam valores do desvio padrão bastante elevados nos
principais íons da análise, caracterizando grandes diferenças entre os locais
coletados.
Os resultados das análises foram divididos em duas áreas distintas, agrupados
conforme estudo de uso e ocupação do solo. Das 21 amostras analisadas, 12
amostras estão localizadas na área urbana, concentrada na direção norte junto a linha
de costa e 09 amostras estão localizadas nas áreas rurais com baixa ocupação
urbana.
Os valores do pH observados oscilam entre 6,50 a 8.90, com valor médio de
7,80 com um desvio padrão de 0,57. Na média as águas subterrâneas analisadas têm
uma tendência alcalina (pH>7), sendo que apenas duas amostras (P18 e PT02B) tem
valores abaixo de 7,0. Essa tendência de alcalinidade é observada na zona urbana
como na zona rural.
53
Tabela 5.3 Resultado da síntese dos dados estatísticos simplificados
Parâmetros Unidade Máximo Mínimo Mediana Média Desvio
Padrão
pH 8,90 6,50 7,70 7,80 0,57
Cond. Elétrica (CE) µS/cm 6135,00 146,00 904,50 1378,00 1382,80
Sól. Tot. Dissolv.
(STD) mg/L
3987,80 94,90 488,20 865,66 887,40
Cálcio (Ca 2+) mg/L 145,28 10,02 55,71 67,93 40,29
Magnésio (Mg 2+) mg/L 132,22 5,95 15,80 29,85 33,87
Sódio (Na+) mg/L 920,92 11,04 47,84 161,51 217,88
Potássio (K+) mg/L 69,81 1,95 10,92 17,29 18,82
Cloreto (Cl -) mg/L 1967,77 13,85 84,14 290,25 436,19
Carbonato (CO₃ 2-) mg/L 49,80 0,00 0,00 5,67 14,12
Bicarbonato (HCO₃-) mg/L 533,23 57,96 211,09 246,34 114,25
Sulfato (SO₄ 2-) mg/L 355,40 2,63 39,93 74,96 88,64
Nitrato (NO₃ -) mg/L de N 50,97 0,00 2,92 9,82 15,23
Cádmio (Cd+) mg/L 0,007 0,000 0,000 0,001 0,003
Cobre (Cu) mg/L 0,430 0,013 0,064 0,123 0,147
Chumbo (Pb) mg/L 0,110 0,010 0,055 0,058 0,031
Cromo (Cr) mg/L 0,133 0,007 0,023 0,038 0,043
Ferro (Fe) mg/L 7,240 0,620 0,825 1,918 2,389
Manganês (Mn) mg/L 0,273 0,107 0,130 0,151 0,058
Níquel (Ni) mg/L 0,047 0,007 0,020 0,022 0,013
Zinco (Zn) mg/L 0,207 0,073 0,092 0,110 0,045
Fonte: Resultados das análises amostrais e tratamento estatístico software Excel
Os sólidos totais dissolvidos (STD) variam de 94,90 mg/L a 3987,80 mg/L, com
média de 865,66 mg/L. O desvio padrão é de 887,40 mg/L é considerado bastante
elevado, seguindo a tendência da condutividade elétrica. A relação STD/CE fica assim
definida: 865,66 / 1378 = 0,63. Com base na relação calculada e STD estimado,
seguiu-se a classificação proposta pela resolução CONAMA 357/2005. Tabela 5.4.
54
Tabela 5.4 – Classificação da água em função dos sólidos totais dissolvidos
(STD)
Tipos de Águas STD (mg/L)
Doce 0 a 500
Salobra 501 a 1500
Salgada > 1500
Fonte: CONAMA 357/2005
No total de 21 amostras analisadas, 11 amostras encontram-se no intervalo de
classificação para água doce, 7 amostras para água salobra e 3 amostras para água
salgada.
A condutividade elétrica (CE) variou 146 µS/cm a 6135 µS/cm, com uma média
de 1378 µS/cm e desvio padrão muito elevado de 1382,8 µS/cm. Esses valores
indicam que as águas subterrâneas analisadas, em geral, são de baixa a média
salinidade. As amostras com maiores valores em condições naturais estão localizadas
próximas a linha de costa, indicando influência da água do mar, sendo que as águas
analisadas na zona rural, apresentam baixas condutividades elétricas.
Teor de cálcio apresenta máximo de 145,28 mg/L e mínimo de 10,02 mg/L, com
média de 67,93 mg/L e desvio padrão de 40,29 mg/L. A sua presença, em geral, é sob
a forma de bicarbonato e raramente como carbonato. O magnésio apresentou valor
máximo de 132,22 mg/L e mínimo de 5,95 mg/L e média de 33,87 mg/L com desvio
padrão de 33,87 mg/L. A variação máxima e mínima ocorreu entre as amostras PA03
e PA15 respectivamente. O potássio apresentou grande variação entre as análises
amostrais. Valor máximo de 69,81 mg/L e mínimo de 1,95 mg/L com média de 17,29
mg/L, sendo que entre as 21 amostras analisadas, 11 amostras apresentaram teores
acima de 10 mg/L. A frequência de teor de potássio em águas subterrâneas é inferior
a 10 mg/L, sendo mais frequente valores entre 1 a 5mg/L (Santos, 2008).
Entre os cátions, o sódio é o que apresenta o maior valor 920,92 mg/L, com
média de 161,51 mg/L e desvio padrão de 217,88 mg/L, indicando uma amplitude de
variação expressiva entre as amostras analisadas
O cloreto variou de 1967,77 mg/L a 13,85 mg/L com média de 290,25 mg/L e
um alto desvio padrão de 436,19, considerado elevado em comparação a outros íons.
É habitual sua ocorrência estar associado ao sódio e grande concentração indica uma
boa correlação com a condutividade elétrica e aos sólidos totais dissolvidos.
55
Os bicarbonatos estão presentes em todas as amostras analisadas. Os valores
variam entre um máximo de 533,23 mg/L a mínimo de 57,96 mg/L, com a média de
246,34 mg/L e desvio padrão de 114,25. Os carbonatos foram observados em quatro
amostras: PA12 (pH - 8,5), PA21 (pH – 8,9), PA28 (pH – 8,5) e LAG51 (pH – 8,9).
Conforme Younger (2008), a sua presença, dissolvido em águas, somente se verifica
quando o pH é superior a 8,5, como verificado nas análises das amostras.
O sulfato variou de 355,40 mg/L a 2,63 mg/L com média de 74,96 mg/L e desvio
padrão de 88,64. Apenas uma amostra (LAG51) está com valor acima do
recomendado, que é de 250 mg/L SO4, para Águas Classe 1 – Águas Doces,
resolução do CONAMA Nº 357/2005.
O nitrato está presente em 16 amostras e duas não foram identificadas sua
presença, em um total de 21, sendo que três amostras não foram possíveis realizar a
análise. Das 18 amostras, cinco apresentaram teores acima dos limites
recomendados, que é de 10 mg/L N, para Águas Classe 1 – Águas Doces, resolução
CONAMA Nº 357/2005 do Ministério do Meio Ambiente. A concentração máxima
encontrada foi de 50,97 mg/L. Os poços analisados que possuem concentrações
acima do limite estabelecido encontram-se em área urbana, onde não há saneamento
básico e as fossas estão próximas aos poços na direção do fluxo subterrâneo, que
provavelmente, está contaminando as águas subterrâneas por nitrato.
Alguns íons secundários e traços (metais pesados) foram analisado em 6
amostras, distribuídas na área de estudo. Tabela 5.5. Todos apresentaram valor
máximo amostral acima do limite permitido para Águas Classe 1 – Águas Doces,
resolução CONAMA Nº 357/2005. O íon que apresentou a maior diferença entre o
valor máximo permitido e o valor máximo amostral foi o ferro. Estudos mais
abrangentes se faz necessário para determinação da contaminação e, em função
desses resultados, verifica-se uma restrição da qualidade das águas subterrâneas.
56
Tabela 5.5 Comparação entre valor máximo CONAMA Nº 357/2005 e valores
amostrais.
Parâmetros – Íons
Traços
Valor Máximo
CONAMA
Nº357/2005
Valor Máximo
Amostral (mg/L)
Valor Médio
Amostral (mg/L)
Cádmio (Cd+) 0,001 mg/L Cd 0,007 0,001
Cobre (Cu) 0,009 mg/L Cu 0,430 0,123
Chumbo (Pb) 0,01mg/L Pb 0,110 0,058
Cromo (Cr) 0,05 mg/L Cr 0,133 0,038
Ferro (Fe) 0,3 mg/L Fe 7,240 1,918
Manganês (Mn) 0,1 mg/L Mn 0,273 0,151
Níquel (Ni) 0,025 mg/L Ni 0,047 0,022
Fonte: Resultados das análises amostrais e Resolução CONAMA Nº357/2005
5.3 Correlação entre parâmetros químicos
A análise de correlação entre os parâmetros químicos foi elaborada com base
no coeficiente do índice de similaridade e calculada pelo software AguaChem 3.70.
Através da matriz de correlação dos parâmetros químicos representados pelos cátions
sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+), ânions cloreto (Cl -), sulfato
(SO4 2-) e bicarbonato (HCO3
-), verificou-se o grau de relacionamento entre as
variáveis, tabela 5.6. Conforme tabela 5.7, os intervalos dos coeficientes determinam
os graus de correlação.
Tabela 5.6 Matriz de correlação dos parâmetros químicos analisados.
Na+ K+ Ca++ Mg++ Cl- SO4- - HCO3
- STD COND.
Na+ 1,0 0,852 0,366 0,847 0,980 0,832 0,437 0,968 0,989
K+ 1,0 0,270 0,952 0,842 0,919 0,301 0,873 0,871
Ca++ 1,0 0,292 0,432 0,215 0,534 0,522 0,473
Mg++ 1,0 0,879 0,867 0,184 0,900 0,876
Cl- 1,0 0,785 0,340 0,986 0,989
SO4- - 1,0 0,269 0,825 0,831
HCO3 - 1,0 0,403 0,509
STD 1,0 0,992
COND. 1,0
COND.: Condutividade elétrica; STD: Sólidos totais dissolvidos
57
O coeficiente de correlação entre a condutividade elétrica e os sólidos totais
dissolvidos (0,992) demostra a forte interação entre esses dois parâmetros. A
condutividade elétrica apresenta fortíssima correlação com o cátion sódio, seguido do
potássio, magnésio e fraca correlação com o cálcio. Quanto aos ânions, a
condutividade elétrica tem fortíssima correlação com o cloro, forte com o sulfato e
fraca com o bicarbonato. Já os sólidos totais dissolvidos (STD) tem fortíssima
correlação com o sódio e magnésio, seguida pelo potássio e moderada correlação
com o cálcio.
O sódio ocorre nas águas subterrâneas, principalmente em função da
dissolução da halita (NaCl), portanto sua correlação muito forte com o íon cloreto (Cl).
A correlação do sódio com o potássio (K), magnésio (Mg) e sulfato (So4) apresenta-
se forte. Já com o bicarbonato apresenta-se fraca (HCO3).
O potássio tem correlação forte com o cloreto devido a dissolução de rochas
evaporíticas como a silvita. O cálcio tem correlação desprezível a fraca com os íons
sódio, potássio, magnésio, cloreto e sulfato e correlação moderada com o bicarbonato,
em função, principalmente da dissolução de rochas calcárias.
Tabela 5.7 Intervalo de coeficiente e os graus de correlação
Coeficiente (ρ) Correlação
0 a 0,3 Desprezível
0,3 a 0,5 Fraco
0,5 a 0,7 Moderada
0,7 a 0,9 Forte
0,9 a 1,0 Fortíssima
Fonte: MUKAKA, 2016
5.4 Classificação das águas subterrâneas
A representação gráfica é um importante recurso gráfico para classificação
hidroquímica e estabelecer relações e comparações das águas subterrâneas. Nesse
trabalho foi utilizado o diagrama de Piper, para representar e classificar os grupos de
águas presentes na área de estudo. Na elaboração dos gráficos foram utilizados os
softwares AguaChem 3.70 e o QualiGraf 2017.
Conforme figura 5.2, os dados plotados foram divididos em dois grupos: 12
amostras denominada da zona urbana e 9 amostras denominada da zona rural.
Observa-se nos diagramas de Piper que as amostras analisadas, da zona urbana e
58
da zona rural, seguem um padrão semelhante e diversificado. Há predominância dos
ânions cloretos e bicarbonatos e dos cátions sódio e cálcio provavelmente decorrem
dos aerossóis marinhos e potencializado por ser uma região de clima semiárido, com
alta evapotranspiração, presente nesse ambiente litorâneo. Foram classificadas as
águas da zona urbana como cloretadas sódicas, mistas, cloretadas mistas sódicas,
bicarbonatadas cálcicas e bicarbonatadas magnesianas. As águas da zona rural como
cálcicas bicarbonatadas, sódicas, mistas sódicas, bicarbonatadas mistas e cloretadas
mistas. (Tabela 5.8).
Figura 5.2 Diagrama de Piper com plotagem das amostras da zona urbana e zona
rural.
59
Tabela 5.8 – Resumo e classificação geral das águas subterrâneas da zona urbana e
rural
Classe das águas Quant. % Classe das águas Quant. %
Cloretadas Sódicas 5 24 Cloretadas magnesianas 0 0
Bicarbonatadas Sódicas 0 0 Bicarbonatadas
magnesianas 1 5
Sulfatadas Sódicas 0 0 Sulfatadas magnesianas 0 0
Mistas Sódicas 2 10 Mistas magnesianas 0 0
Cloretadas cálcicas 0 0 Cloretadas mistas 3 14
Bicarbonatadas cálcicas 7 33 Bicarbonatadas mistas 2 10
Sulfatadas cálcicas 0 0 Sulfatadas mistas 0 0
Mistas cálcicas 0 0 Mistas 1 5
5.5 Distribuição espacial dos parâmetros hidroquímicos
Com base nas concentrações hidroquímicas analisadas, 21 amostras, sendo
12 amostras da zona urbana e 09 amostras zona rural, foram elaborados os mapas
de isovalores dos sólidos totais dissolvidos (STD), sódio, cálcio, cloreto e bicarbonato.
Os códigos utilizados nos mapas de isovalores e os poços correspondentes estão
relacionados na tabela 5.9.
60
Tabela 5.9 Poços usados nas interpolações dos mapas de isovalores com as
concentrações iônicas
Poco UTM - 24 M
(E)
UTM- 24 M
(S)
STD Sódio (Na)
Cálcio (Ca)
Cloreto (Cl)
Bicarbonato (HCO3)
(mg/L)
LAG 51 780758 9434926 2152,4 458,62 53,5 843,13 195,84
PA 03 783229,9 9437344,6 3751,5 920,92 122,84 1967,77 298,34
PA 05 782785,9 9437313,6 1281,7 233,45 116,03 442,69 293,46
PA 06 781976,2 9437350 848,3 129,95 90,18 238,92 211,09
PA 08 781387,1 9437536,6 498,6 46,46 62,92 84,14 205,6
PA 10 780108,8 9438137,1 347,2 26,91 55,31 45,44 203,77
PA 12 780946,6 9437956 1150,1 226,78 140,67 372,4 533,23
PA 15 778687,2 9437850,9 333,7 34,04 47,69 52,54 183,03
PA 18 777966,3 9437627,9 604,5 140,07 58,51 238,92 121,41
PA 20 777997,8 9438010,7 1036,3 135,47 133,06 330,15 234,89
PA 21 776382,3 9437687,9 1466 508,76 33,67 667,4 489,3
PA 25 779460,5 9435813,4 485,9 145,36 40,08 129,93 334,94
PA 27 781613 9437481 336,5 15,87 63,32 38,34 196,45
PA 50 782655 9435982 1167,5 186,99 145,28 365,3 414,87
PA28 783547 9436961 230,8 47,38 19,44 59,64 111,04
PT 01 A 788208 9434021 164,5 14,95 41,28 13,85 195,84
PT 02 B 786246 9433393 80,1 11,04 10,02 13,85 57,96
PT 04 785523,7 9433101,6 312,2 14,03 52,9 31,6 178,15
PT 14 781041,8 9437314,4 461,8 29,67 71,74 50,77 259,29
PT 50 780976 9437348 250,5 17,25 55,71 28,05 217,2
PT 51 781135 9437380 346,6 47,84 12,42 80,59 237,33
- Distribuição espacial sólidos totais dissolvidos (STD)
As maiores concentrações de íons estão localizadas ao norte, na zona urbana,
representados pelos poços PA-03, com valor de 3751,5 mg/L, PA-05, com valor de
1281,7 mg/L, PA-12 com valor de 1150,1 mg/L, PA-50 com valor de 1167,5 mg/L, PA-
20 com valor de 1036,3 e LAG 51 com valor de 2152,4. A maior contribuição para os
índices elevados de STD são os íons de sódio e cloreto para os poços PA-03, que
sugere interação da água do mar com o aquífero e LAG 51, que tem águas superficiais
e é um afloramento d aquífero dunas. Nesse ambiente semiárido os íons (Na) e (CL)
do solo são carreados para o lago. Os poços PA-05, PA-12, PA-20 e PA-50 tem os
íons (Cl) e (HNO3) como contribuinte maior no STD. Provavelmente influenciado por
61
dissolução de carbonatos na região. No restante da área de estudo, os valores estão
abaixo de 1000 mg/L e estão abaixo do limite para água de consumo humano,
estabelecidos na Resolução CONAMA 396/2008. Figura 5.3.
Figura 5.3 Curvas de Isovalores de sólidos totais dissolvidos (STD)
- Distribuição espacial do sódio (Na)
As maiores concentrações de sódio, estão distribuídas na direção norte da
área. Os maiores valores, acima da Resolução CONAMA 396/2008 que é de 200
mg/L, são dos poços PA-03, PA-05, PA-12, PA-21 e LAG 51. Essa maior concentração
pode indicar aumento gradativo dos teores de sódio nas águas subterrâneas, a partir
da zona de recarga, em direção a suas porções mais confinadas, (SANTOS, 2008) ou
aerossóis marinhos presentes na região. Os menores valores encontram-se
representados pelos poços PT-01 A, PT-02 B e PT-04, localizados ao sul da área de
estudo. É importante destacar que esses poços estão localizados próximos ao divisor
de águas, na frente de escoamento sul, e sugere baixa concentração, devido a
pequena distância que separa a zona de recarga e os poços. Figura 5.4.
62
Figura 5.4 Curvas de Isovalores de sódio (Na)
- Distribuição espacial do cálcio (Ca) Cinco poços têm concentração acima de 100mg/L: PA-03 com valor de 122,84
mg/L, PA-05 com valor de 116,03 mg/L, PA-12 com valor de 140,67 mg/L PA-20 com
valor de 133,06 mg/L e PA-50 com valor de 145,28 mg/L. Todos os outros poços da
área estão abaixo de 100 mg/L. Nas águas subterrâneas, os teores de cálcio variam,
em geral, entre 10 a 100 mg/L (SANTOS, 2008). Essa grande diferença de
concentração indica localmente uma interação das águas subterrâneas com
dissolução de minerais carbonáticos (Figura 5.5).
63
Figura 5.5 Curvas de Isovalores de cálcio (Ca)
- Distribuição espacial do cloreto (Cl)
A concentração de cloreto na área de estudo tem alta variação de 13,85 mg/L
a 1967,77 mg/L. Os menores valores são obtidos nos poços PT-01 A e PT-02 B, no
extremo sul da área, e o maior valor é obtido no poço PT-03, localizado ao norte da
área de estudo. O valor mais elevado está situado junto a linha de costa, indicando
uma possível interação com águas do mar. Conforme (SANTOS, 2008), a alta
solubilidade do cloreto e o lento movimento das águas subterrâneas vão provocando
aumentos gradativos na direção do fluxo, situação que se observa na área. Figura 5.6.
64
Figura 5.6 Curvas de Isovalores de cloreto (Cl)
- Distribuição espacial do bicarbonato (HCO₃)
Apenas um poço, PT-02 B, está abaixo de 100 mg/L de concentração
bicarbonato. As maiores concentrações ocorrem nos poços PT-12 com valor de
533,23 mg/L e PT-50 com valor de 414,87 mg/L. Os poços com maiores
concentrações estão associados a maiores concentrações de cálcio, ver figura 5.9,
indicando influência de dissolução de rochas calcárias constituídas por calcita
(carbonato de cálcio) e/ou dolomita (carbonato de cálcio e magnésio). Figura 5.7.
65
Figura 5.7 Curvas de Isovalores de bicarbonato (HCO3)
66
6 ARTIGO SUBMETIDO
Aspectos hidrogeológicos e avaliação hidroquímica da Reserva de
Desenvolvimento Sustentável-Ponta do Tubarão – Macau/RN
Hydrogeological aspects and hydrochemical evaluation of the Sustainable
Development Reserve - Ponta do Tubarão - Macau / RN
Resumo: A Reserva de Desenvolvimento Sustentável Ponta do Tubarão (RDSPT)
está situada no litoral norte- RN, com 130 Km2. O Sistema Aquífero dunas que
abastece de água doce a reserva cobre uma superfície de 47,25 Km2 e supre parte
das necessidades da população local e do Sistema estuarino. O clima da região é
semiárido, sem ocorrência de águas superficiais, o que torna o aquífero dunas de
fundamental importância para preservação. Foram obtidas informações sobre os
parâmetros hidráulicos do aquífero e foi elaborado o mapa potenciométrico do
aquífero dunas, que permitiu a caracterização do fluxo subterrâneo. Para avalição
hidroquímica foram selecionados 21 poços com a coleta de amostras e determinação
dos parâmetros físico-químicos fundamentais. Na interpretação dos resultados, foram
utilizados os diagramas de Piper e Durov Expandido. Verificou-se a ocorrência dos
seguintes tipos de água ou fácies hidroquímicas: águas bicarbonatadas cálcicas (Ca++
˗̶ HCO3-), que sugerem águas influenciadas pela dissolução de rochas carbonáticas
que se sotopõem as dunas e águas cloretadas sódicas (Na+ ̶ Cl-) que sugerem
influência de água do mar, resultantes da influência de maré e aerossóis marinhos. As
águas apresentam uma tendência da mudança de fácies hidroquímicas, sugerindo
simples dissolução ou mistura, troca de íons direta e reversa, durante o fluxo das
águas subterrâneas.
Palavras chaves: Aquífero dunas. Parâmetros hidráulicos. Hidroquímica. Fácies.
Qualidade da água
67
Abstract: The Ponta do Tubarão Sustainable Development Reserve (RDSPT) is
located on the north coast of the state of RN, with 130 Km2. The dune aquifer system
that supplies fresh water reserves covers an area of 47.25 Km2 and meets the needs
of the local population and the estuarine system. The climate of the region is semi-arid,
without surface water occurrence, which makes the dune aquifer of fundamental
importance for preservation. Information was obtained on the hydraulic parameters of
the aquifer and the potentiometric map of the dune aquifer was elaborated, allowing
the characterization of the underground flow. For the hydrochemical evaluation, 21
wells were selected with the collection of samples and determination of the
fundamental physicochemical parameters. In the interpretation of the results, the
diagrams of Piper and Durov Expanded. It was verified the occurrence of the following
water types or hydrochemical facies: calcium bicarbonate waters (Ca ++ ˗̶ HCO3-),
which suggest waters influenced by the dissolution of carbonate rocks that suppress
the dunes and sodium chlorate waters (Na + ̶ Cl-) that suggest influence of sea water,
resulting from the influence of tide and marine aerosols. The waters present a tendency
of the change of hydrochemical facies, suggesting simple dissolution or mixture,
exchange of ions direct and reverse, during the flow of groundwater.
Keywords: Aquifer dunes. Hydraulic parameters. Hydrochemistry. Facies. Water
quality.
68
Introdução
A Reserva de Desenvolvimento Sustentável Estadual Ponta do Tubarão -
RDSEPT/RN e seu entorno está situada no litoral norte, região semiárida do Rio
Grande do Norte, circundada pelas plataformas de produção de petróleo e gás, polo
petroquímico, dutos de óleo e gás e usinas eólicas, além das empresas salineiras. A
reserva foi criada em 2003 sob a Lei Estadual 8349/03, apresenta um Conselho
Gestor, tendo o Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente - IDEMA
como órgão ambiental responsável. A principal atividade econômica das comunidades
da RDSEPT/RN, com 8000 habitantes (IBGE, 2018) é a pesqueira. Na RDSEPT/RN,
a barra ou restinga separa o alto mar do estuário e do porto e sofre forte influência
das correntes marinhas e dos ventos. Os braços de mar formam mangues, suportados
pela interação da água salgada do mar e da água doce proveniente do aquífero dunas.
A água doce é captada nas dunas móveis e fixas vegetadas que compreende o
compartimento dos sedimentos eólicos e regido pelas condições do paleorelevo.
Essas águas migram para estes reservatórios rasos que compõe o aquífero dunas
que, além de fornecer água doce de boa qualidade para consumo humano, ajuda,
provavelmente, no desenvolvimento e manutenção dos mangues, ricos em espécies
animais e vegetais (WILSON e MORRIS, 2012), (GHOSH, 20111). Historicamente as
comunidades pesqueiras artesanais, supriam de água doce a cidade de Macau. Eles
a transportavam usando suas embarcações pelo mar, o que diminuía distâncias, e
retiravam essa água dos afloramentos à beira do estuário. A seca entre 2012 e 2015,
(MARTINS e MAGALHÃES, 2015), que se prolonga até 2018 e o uso intensivo dos
recursos hídricos tem comprometido a qualidade e quantidade das reservas no
aquífero dunas. A superexplotação, a falta de saneamento urbano e o consumo
excessivo das comunidades locais, como das cidades circunvizinhas, seja para uso e
consumo doméstico, industrial, atividade petrolífera, agricultura, pecuária, além da
carcinicultura, podem promover declínio de seu volume e da qualidade da água. As
atividades econômicas diversas e o aumento populacional estão afetando o processo
de recarga e a qualidade da água (SINGH, 2000). O conhecimento hidrogeológico e
hidroquímico é necessário para melhor planejamento e menor impacto ambiental.
Assim, esse estudo das águas subterrâneas, possibilita o entendimento da dinâmica
e da qualidade das águas do aquífero dunas.
69
Localização e área de estudo
A área está inserida entre os municípios de Macau/RN (95% da área), e Guamaré/RN
(5% da área) e tem dimensão de 91,2 Km2, sendo que 69.56 Km2 distribuídos entre
dunas e zonas do tabuleiro costeiro e 21,64 Km2 de área estuarina, composta por
canais, ilhas barreiras e mangues. O limite máximo da área a leste e a oeste tem como
coordenadas longitudinais geográficas 36º24ʹ09ʹʹE e 36º32ʹ18ʹʹO, respectivamente, e
o limite máximo da área a norte e a sul são, respectivamente, as latitudes de
5º02ʹ45uolʹʹS e 5º08ʹ57ʹʹS. Fig.1. O clima da região é semiárido, com uma precipitação
média de 521 mm/ano e evapotranspiração potencial de 2.054 mm/ano,
caracterizando um elevado déficit hídrico de 1533 mm/ano. As maiores precipitações
pluviométricas ocorrem nos meses de janeiro a junho com média de 79,1mm e as
menores, nos meses de julho a dezembro, com precipitação média de 7,6 mm.
(INMET,2019)
Fig.1 Localização da área de estudo
70
Uso e ocupação do solo
O estudo do uso e a ocupação do solo é de fundamental importância para
proteção e preservação do meio ambiente, neste contexto está inserido a qualidade e
a quantidade das reservas das águas subterrâneas. Assim, a identificação das áreas
ambientais, as alterações antrópicas, sua geomorfologia e dimensionamento se faz
necessário para maior compreensão dos ecossistemas e sua interação com as águas
subterrâneas. A evolução do uso e ocupação do solo da zona urbana foi analisado ao
longo do tempo e sua expansão verificada entre os anos de 2002 a 2017(GOOGLE
EARTH, 2018). Foram classificadas na área de estudo e seu entorno, nove unidades
do usos e ocupações do solo que compreendem: zona urbana, lagoas, dunas,
vegetação natural, ilhas barreiras, mangues e canais, zona industrial, salinas e
carcinicultura, conforme fig.2.
Unidade Área (Km²)
Zona Urbana 2,04
Lagoas 1,19
Dunas 47,25
Vegetação
Natural 63,1
Ilhas barreiras 3,12
Mangues e
canais 21,5
Zona Industrial 5,47
Salinas 8,69
Carcinicultura 0,72
Total 153,08
Fig. 2 Unidades de uso e ocupação do solo, suas dimensões e percentuais
No ano de 2002, a área urbanizada ocupava uma área de 1,90 Km2. Após 15
anos, até o ano de 2017, a área expandiu 7 % em direção as dunas. A área da zona
urbanizada atingiu 2,04 Km2 ou 1,33% do total. Nota-se que o crescimento urbanístico
representa um baixo índice de avanço sobre as dunas no período, preservando as
áreas de recarga, mas colocando em risco a preservação e qualidade do aquífero
Zona Urbana1,33%
lagoas0,78%
Dunas30,87%
Vegetação Natural41,22%
Ilhas barreira2,04%
Mangues e canais
14,04%
Zona Industrial
3,57%
Salinas5,68%
Carcinicultura0,47%
71
dunas presente no local, devido a instalação e uso de fossas e sumidouros que podem
contaminar as águas subterrâneas por nitrato.
As dunas ocupam uma área de 47,25 Km2 ou 30,87 % do total. É a unidade
mais importante, devido sua alta porosidade e permeabilidade que contribuem para a
recarga do aquífero presente no local. De acordo com Vital et al. (2014), as dunas são
divididas em duas unidades. A primeira, é denominada sedimentos eólicos litorâneos
não vegetados, ocupa uma área de 31,48 Km2 ou 20,5% da área total. O segundo, é
denominado sedimentos eólicos litorâneos vegetados, também chamado de
paleodunas e ocupa uma área de 15,77 Km2 ou 10,37 %. O tabuleiro costeiro ou
depósitos aluvionares antigos, ocupam uma área de 63,10 Km2 ou 41,22 % do total,
possui solo pobre com poucos nutrientes e vegetação escassa, (CINTRA e LIBARDI,
1998). No tabuleiro costeiro e nos depósitos eólicos litorâneos vegetados são
desenvolvidas a criação de cabras e ovelhas de forma extensiva para subsistência da
população local.
A atividade de carcinicultura e salineira na região ocupa 6,15% da área total. O
mangue abrange 14,04 % da área total e tem importância relevante no
desenvolvimento e proteção de várias espécies de peixes e crustáceos e na principal
atividade econômica da região que é a pesca.
A principal atividade industrial da região é a refinaria de derivados de petróleo.
Iniciou as atividades operacionais em 2009 produzindo gás liquefeito de petróleo,
diesel, querosene de aviação e nafta petroquímica e a partir de 2010 começou a
produzir gasolina automotiva. Essa atividade industrial pode comprometer o meio
ambiente com riscos potenciais de contaminação das águas subterrâneas por metais
pesados e orgânicos sintéticos.
Os parques eólicos distribuídos na área possuem 83 km de estradas e
caminhos de acesso e tem 126 aerogeradores no entorno e dentro da reserva. Estão
situados sobre o tabuleiro costeiro, dunas móveis, dunas vegetadas e nas ilhas
barreiras. As bases das torres dos aerogeradores são de concreto armado e profundos
atingindo o lençol freático. Os impactos sobre as águas subterrâneas ainda não são
bem definidos. Fig.3.
72
Fig.3 Unidades de uso e ocupação de solo da área de estudo
73
Contexto geológico e hidrogeológico
A área de estudo está inserida na Bacia sedimentar potiguar, que faz parte do sistema
de riftes cretáceos do nordeste brasileiro. Sua formação relaciona-se ao processo de
estiramento crustal que resultou no rompimento do Supercontinente Gondwana, a
partir do Mesózoico, e que culminou com a separação entre as placas Sul-Americana
e Africana e a formação do Oceano Atlântico (BERTANI et al., 1990; Soares et al.,
2003). As unidades geológicas são constituídas por rochas sedimentares e
sedimentos eólicos não consolidados, que compreendem desde o Paleógeno
representado pelo Grupo Barreiras e Formação Tibau, Neógeono até o Quaternário
Recente representados pelos depósitos aluviares antigos, depósitos litorâneos
vegetados e não vegetados, depósitos litorâneos de praia e de mangues, assim
descritas na folha Macau e folha Jandaíra, (BEZERRA et al., 2009), (VITAL et al.,
2011).
As unidades geológicas têm um papel importante do ponto de vista hidrogeológico,
destacando-se os sedimentos eólicos litorâneos vegetados e não vegetados, que
compõem a área do aquífero dunas não confinado. As unidades geológicas
adjacentes e subjacentes interagem com o aquífero dunas que suporta os
ecossistemas que se desenvolvem na região.
Materiais e Métodos
Conforme fig.4, foi realizado um levantamento em campo para o cadastramento de 56
poços tubulares e cacimbões, seguindo uma orientação geográfica e distribuídos na
área, para melhor representar a região de estudo sobre as informações geológicas,
hidrogeológicas e hidroquímicas. O sistema de posicionamento global (GPS),
Topcom, RTK Hiperlite+ foi utilizado para determinação das coordenadas e elevação
dos poços. Para a medição do nível potenciométrico (NE) foi utilizado o medidor de
nível da marca Solinst, mod. TLC. A transmissividade (T), a condutividade hidráulica
(K) e porosidade específica (μ) foram obtidos de estudos anteriores e revisionados
(VARELLA e BARROSO, 1994). O estudo compreendeu 15 poços, sendo que dois
poços foram acompanhados com dispositivo de piezômetro, durante um período de
bombeamento de 12 horas e 24 horas, localizados a 10m e 14,71m respectivamente.
Para análise hidroquímica foram selecionadas 21 amostras coletadas nos poços por
bailer e armazenadas em garrafas de polietileno, sendo que as duas primeiras coletas,
de cada amostra, eram descartadas para remover contaminantes externos ao poço e
74
obter amostras representativas da composição físico-química. Para avaliar a
qualidade, a confiabilidade e a consistência dos dados das análises laboratoriais,
aplicou-se a equação do cálculo de erro do balanço iônico (e%), sendo que 87% das
amostras estão abaixo de 5% de erro e 13% até 10% de erro, assim todas as amostras
foram consideradas na interpretação hidroquímica. (Custódio &Llamas,1983). As
amostras foram posteriormente analisadas em laboratório quando a condutividade
elétrica (CE), pH, Na +, K+, Ca 2+, Mg 2+, Cl ⁻, HCO3 ⁻, SO4
2⁻ e NO3 ⁻. Os sólidos totais
dissolvidos (STD) foram calculados utilizando o software AQUACHEM, versão 3.7 em
função da condutividade elétrica medida por eletrometria. Sódio (Na +) e potássio (K+)
pelo método de fotometria-Chama. Cálcio (Ca 2+), magnésio (Mg 2+), cloro (Cl ⁻),
bicarbonato (HCO3 ⁻) pelo método de titulometria. Sulfato (SO4
2⁻) pelo método de
turbidimetria e nitrato (NO3 ⁻) pelo método de espectrometria–UV.
Fig.4 Mapa com indicação dos poços cadastrados
Resultados e interpretação
Sistema de águas subterrâneas
A água proveniente das precipitações e a alta taxa de infiltração da cobertura
sedimentar eólica, percola facilmente nos sedimentos pouco consolidados. O aquífero
apresenta uma área de 47,25 Km2 e a recarga da água subterrânea é por precipitação.
As condições hidrogeológicas indicam duas direções do fluxo das águas subterrâneas
75
existente no aquífero dunas. Do sul para o norte com descarga no sistema estuarino
e oceânico e do norte para o sul no extremo sul da área, com descarga nos depósitos
aluvionares antigos.Fig.5. O nível potenciométrico da água subterrânea varia entre 01
a 05 metros e é limitado na sua base por uma camada argilosa. A espessura saturada
é de 4 m, variando 0,7m entre as estações secas e chuvosas. Conforme (VARELLA e
BARROSO, 1994), a transmissividade (T) varia entre 1,15 x 10⁻3 a 2,93 x 10⁻2 m2/s
que para efeito de cálculo foi considerado um T representativo de 1,67 x 10⁻3 m2/s e a
condutividade hidráulica (K) varia de 2,82 x 10⁻4 a 7,32 x 10⁻3 m/s, sendo considerado
como K representativo o valor de 4,13 x 10-4 m/s a porosidade específica é de 5%.
Fig. 5 Mapa das equipotenciais indicando a direção do fluxo subterrâneo e divisor de
fluxo
Qualidade da água subterrânea
Os dados químicos de todas as amostras estão relacionados na tabela 1 e sua
localização na área estão plotados na fig.6. Os constituintes químicos variam em toda
região pesquisada.
76
Tabela 1 Resultados das análises químicas
Análise da EMPARN – Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte
CE STD Na⁺ K ⁺ Ca ²⁺ Mg²⁺ Cl ⁻ HCO₃⁻ SO₄ ²⁻ NO₃⁻
µS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
1 LAG 51 780758 9434926 7,6 3260,00 2152,4 458,42 69,99 53,50 126,26 842,01 195,84 355,40 0,00
2 PA 03 783230 9437345 7,9 6135,00 3751,5 920,51 64,90 122,84 132,22 1965,16 298,34 241,88 5,72
3 PA 05 782786 9437314 7,7 1.978,00 1281,7 233,35 20,33 116,03 36,58 442,10 293,46 131,40 34,32
4 PA 06 781976 9437350 7,9 1256,00 848,3 129,89 21,11 90,18 22,36 238,60 211,09 85,77 216,30
5 PA 08 781387 9437537 7,9 751,00 498,6 46,44 12,90 62,92 18,47 84,02 205,60 41,75 112,46
6 PA 10 780109 9438137 8,1 416,00 347,2 26,90 2,74 55,31 9,97 45,38 203,77 2,63 3,34
7 PA 12 780947 9437956 8,5 1941,00 1150,1 226,68 30,89 140,67 35,00 371,90 533,23 85,81 68,64
8 PA 15 778687 9437851 7,6 427,00 333,7 34,02 3,52 47,69 9,48 52,47 183,03 3,50 0,00
9 PA 18 777966 9437628 6,5 1108,00 604,5 140,01 10,95 58,51 10,21 238,60 121,41 86,80 2,02
10 PA 20 777998 9438011 7,9 1608,00 1036,3 135,41 23,07 133,06 35,00 329,71 234,89 92,94 224,27
11 PA 21 776382 9437688 8,9 2920,00 1466 508,53 31,67 33,67 30,14 666,52 489,30 185,59 1,67
12 PA 25 779461 9435813 8,0 1058,00 485,9 145,30 11,73 40,08 15,19 129,76 334,94 100,20 6,16
13 PA 27 781613 9437481 7,4 444,00 336,5 15,86 3,91 63,32 8,87 38,29 196,45 9,92 N/Anal.
14 PA 28 783547 9436961 8,5 467,00 230,8 47,36 5,47 19,44 15,80 59,56 111,04 39,93 0,00
15 PA 50 782655 9435982 7,6 1692,00 1167,5 186,91 3,52 145,28 23,58 364,81 414,87 25,14 12,85
16 PT 01 A 788208 9434021 7,5 326,00 164,5 14,94 2,35 41,28 8,39 13,83 195,84 3,17 0,00
17 PT 02 B 786246 9433393 6,9 146,00 80,1 11,04 3,13 10,02 5,95 13,83 57,96 9,80 7,30
18 PT 04 785524 9433102 7,3 404,00 312,2 14,02 1,95 52,90 13,12 31,55 178,15 15,83 20,33
19 PT 14 781042 9437314 7,5 581,00 461,8 29,66 8,60 71,74 14,10 50,70 259,29 15,26 54,47
20 PT 50 780976 9437348 7,7 407,00 250,5 17,24 4,69 55,71 14,44 28,01 217,20 20,57 15,36
21 PT 51 781135 9437380 7,6 642,00 346,6 47,82 26,59 12,42 41,68 80,48 237,33 20,88 36,12
pHPoço Lat. Long.
77
Fig.6 Localização dos poços com coleta das amostras de águas para análise química
Conforme (ALLEN, GRASBY, VOORMEIJ, 2006), as variações das concentrações
podem ser representadas visualmente nos diagramas de Stiff (YOUNGER, 2008), nos
quais os íons e suas concentrações são plotados, em miliequivalentes, de cátions (a
esquerda do gráfico) e ânions (a direita do gráfico) ao longo de um eixo vertical. Nota-
se que as espécies químicas estão diversificadas na região e são classificadas de
acordo com as fácies hidroquímicas. As fácies são em função da litologia, dos
movimentos dos íons na solução e na direção do fluxo subterrâneo (BACK, 1966). Na
zona urbana, ao norte da área, há prevalência dos íons sódio e cloreto ao leste e a
oeste, devido a interação de águas marinhas com o aquífero. No centro, da zona
urbana, os íons cálcio e bicarbonato são predominantes, provavelmente pela
dissolução de rochas calcárias. Na região, denominada rural, há diversidade com
predominância dos íons Na+ e Cl- relacionados aos aerossóis marinhos (LEWIS e
SCHWARTZ, 2004), como também os íons Ca++ e HCO3– apresentando maiores
concentrações, provavelmente ligados a dissolução de rochas carbonáticas e
evaporíticas. Fig.7.
78
Fig. 7 Mapa com localização dos poços e representação gráfica do diagrama de Stiff
Conforme dados plotados no diagrama de Piper (YOUNGER, 2008), as análises das
amostras das águas foram divididas em dois grupos: 13 amostras da zona urbana e 8
amostras da zona rural, em um total de 21 amostras, fig. 8 (a) e fig.8 (b). Observa-se
nos diagramas de Piper que as amostras analisadas, da zona urbana e da zona rural,
seguem um padrão semelhante e diversificado. Foram classificadas as águas da zona
urbana como sódicas cloretadas, mistas cloretadas, mistas sódicas, cálcicas
bicarbonatadas. As águas da zona rural como cálcicas bicarbonatadas, sódicas
cloretadas, mistas sódicas, mistas bicarbonatadas e mistas cloretadas. Essa
variabilidade da salinidade da água subterrânea está ligada ao padrão de vento e às
chuvas. A velocidade dos ventos, que é superior a 4m/s, (INMET, 2019) é responsável
pela geração de aerossóis marinhos a partir da superfície do mar, que estão presentes
nesse ambiente litorâneo.
A somatória do nitrato com a cloreto, no gráfico de Piper, desloca as plotagens para o
vértice, que é representada por 100% da concentração total dos ânions, Cl- + NO3-,
em miliequivalentes, da amostra analisada, fig.8 (b). Essa concentração, Cl- + NO3-,
altera a classificação de duas amostras (PA-8 e PA-20) passando de águas cloretadas
mistas para nitratadas mistas. Das 21 amostras analisadas, 4 não apresentaram
presença de nitrato, 11 apresentaram nitrato com valores abaixo de 45 mg/L e 5
79
amostras apresentaram nitrato acima do limite estabelecido pela resolução n°396, de
2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2005) que é de 45 mg/L
para águas doces, classe especial, destinada para consumo humano. A presença do
nitrato nas águas subterrâneas são indicação de decomposição orgânica, influenciada
por aglomerações urbanas e falta de saneamento, nas quais as construções
residências e comerciais utilizam fossas para esgotamento sanitário comprometendo
a qualidade da água subterrânea (BOGÁRDI e KUZELKA, 1990). Esta situação é
observada no norte da área de estudo, onde há maior concentração urbana e a frente
de escoamento subterrâneo tem pouca influência local na concentração dos íons de
NO3-. Na zona denominada rural, as concentrações de nitrato estão abaixo do limite
da resolução CONAMA396/2005. Fig. 9.
Fig. 8 Diagrama de Piper – comparação entre a concentração de cloreto a direita (a)
e cloreto mais nitrato (b)
80
Fig. 9 Curvas de isoconcentração de nitrato nas águas subterrâneas
Fácies Hidroquímicas
Conforme (YOUNGER, 2008), o diagrama de Durov Expandido é uma combinação
dos diagramas de Piper e Durov, baseado na somatória dos íons (cátions e ânions)
em meq/L, como sendo 100%, ou seja, os cátions representam 50% e os ânions 50%.
O diagrama Durov Expandido representa uma vantagem em relação ao diagrama de
Piper, pois além de classificar as águas quanto as concentrações predominantes,
mostra o provável processo para identificar diferentes fácies hidroquímicas e a
tendência de uma fáceis para outra, sendo possível inferir a predominância dos
processos que afetam a química das águas subterrâneas. Na área central do
diagrama são identificados nove campos de plotagem e relacionados com as fácies
hidroquímicas e a tendência das fácies.
As tendências da troca de fácies das águas subterrâneas foram divididas em
dois grupos: zona urbana e zona rural. As amostras das águas da zona urbana foram
plotadas em quatro campos (1, 2, 8 e 9), sendo que a maior concentração de pontos
se encontram no campo 9, indicando águas cloretadas sódicas (Na+ + Cl-). Em
hidroquímica, entende-se que Na+/ (Na+ + Cl-) < 0,5 indica que a água é proveniente
da troca iônica inversa e Na+/ (Na+ + Cl-) >= 0,5 indica que a água pode ser proveniente
81
da dissolução da halita (HOUNSLOW, 1995). No campo 9 com exceção da amostra
PA-21, todos as amostras indicam troca iônica inversa. No campo 1 a indicação é de
águas bicarbonatadas cálcicas (Ca++˗̶ HCO3-) dominantes, que frequentemente
sugerem diluição de rochas carbonáticas. As plotagens apresentam uma tendência
clara da passagem de uma fácies para outra, indicando uma simples dissolução ou
mistura durante o fluxo das águas subterrâneas de sul para o norte. As amostras da
zona rural estão dispersas em 6 campos (1, 2, 5, 6, 8 e 9), indicando maior
variabilidade de ocorrência de fácies. No campo 1, águas bicarbonatadas cálcicas
(Ca++˗̶ HCO3-) como simples dissolução de rochas carbonáticas . No campo 9, águas
cloretadas sódicas (Na+ + Cl-) influência de água marinha ou dos aerossóis marinhos.
No campo 2, águas bicarbonatadas magnesianas (Mg++˗̶ HCO3-) com misturas de
água doce com águas salinas (Na+ + Cl-). Nos campos 5 e 6, normalmente o resultado
da mistura de duas ou mais diferentes fácies. É identificada uma leve tendência de
trocas iônicas, tanto direta como reversa, fig.10.
Fig. 10 Diagrama de Durov expandido com indicações das mudanças de fácies
82
Conclusões (Artigo)
De acordo com os estudos realizados, o aquífero dunas é um importante reservatório
de água para região litorânea semiárida. O aquífero dunas é responsável pelo
abastecimento de água doce da população da RDSEPT e entorno e provavelmente
pela manutenção e equilíbrio do manguezal existente na área. A recarga por
precipitação ocorre em toda extensão das dunas, facilitada pela alta permeabilidade
dos sedimentos pouco consolidados das dunas vegetadas e não vegetadas. A
transmissividade média é de 1,67 x 10⁻3 m2/s, a condutividade hidráulica média é de
4,13 x 10-4 m/s e a porosidade especifica é de 0,05. A direção do fluxo subterrâneo
ocorre em duas frentes de escoamento. Uma frente de escoamento na direção sul
para o norte com descarga no oceano e outra frente do norte para o sul. A
hidroquímica é diversificada em toda área de estudo. Tanto, na zona urbana como na
zona rural, há predominância dos íons Na+, Cl-, Ca++ e HCO3–. As águas, da zona
norte e da zona sul, foram classificadas as águas da zona urbana como sódicas
cloretadas, mistas cloretadas, mistas sódicas, cálcicas bicarbonatadas, mistas
sódicas e mistas bicarbonatadas. O nitrato (NO3+) é a principal fonte poluente do
aquífero, os altos valores da concentração são atribuídos a atividades antrópicas e a
falta de esgotamento sanitário adequado. As fácies hidroquímicas das águas
subterrâneas indicam trocas iônica, tanto direta como reversa, águas de recarga de
rochas calcárias, arenitos e outros, simples dissolução ou mistura durante o fluxo das
águas subterrâneas e misturas de água doce com águas salinas.
83
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES
De acordo com os estudos realizados:
O aquífero dunas, na área de estudo, é um importante reservatório de água
para região litorânea semiárida com área de 47,25 Km2, representando 30,88%
da área.
O aquífero dunas é responsável pela maior parte do abastecimento de água
doce da população da Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Estado do
Rio Grande do Norte – RDSEPT e seu entorno.
É a única fonte de água doce que mantêm o equilíbrio do ecossistema
estuarino na zona costeira.
Elevado déficit hídrico anual de 1.533,9 mm.
A área é classificada como clima semiárido quente.
As estruturas geológicas locais são constituídas pela Formação Barreiras,
Formação Tibau (Paleógeno) e pelos depósitos aluvionares antigos, depósitos
fluvio-marinhos, flúvio-lacustrino, de mangues, litorâneos de praias, eólicos
litorâneos vegetados, não vegetados e aluvionares.
A Recarga do aquífero dunas é por precipitação com volume estimado em 4,95
x 106 m3 / ano. Ocorre em toda extensão das dunas, facilitada pela alta
permeabilidade dos sedimentos pouco consolidados das dunas vegetadas e
não vegetadas.
A variação do nível estático sazonal, no período de 18 meses, foi de 0,61m.
A transmissividade (T) média é de 1,67 x 10⁻3 m2/s, a condutividade hidráulica
(K) média é de 4,13 x 10-4 m/s e a porosidade especifica (μ) é de 0,05.
A Vazão de escoamento norte (Q) é de 1,46 x 106 mᵌ/ ano e a Vazão de
escoamento sul (Q) é de 0,78 x 106 mᵌ/ ano.
O mapa potenciométrico indica um divisor de águas e duas frentes de
escoamento. Uma frente de escoamento com vazão na direção sul para o
norte, com descarga no oceano e no sistema estuarino e outra frente do norte
para o sul, com descarga nos sedimentos aluvionares antigos.
A reserva reguladora e permanente são de 1,49 x 106 m3 e 3,42 x 106 m3,
respectivamente. A reserva total é de 4,91 x 106 m3. A demanda necessária
para o abastecimento da região da reserva e entorno é da ordem de 5,84 x 104
84
m3 / ano. A reserva reguladora representa 24 vezes o volume anual requerido
para região.
A hidroquímica é diversificada em toda área de estudo. Tanto, na zona urbana
como na zona rural, há predominância dos íons Na+, Cl-, Ca++ e HCO3–.
As águas da zona urbana e da zona rural foram classificadas como sódicas
cloretadas, mistas cloretadas, mistas sódicas, cálcicas bicarbonatadas, mistas
sódicas e mistas bicarbonatadas.
O nitrato (NO3+) é a principal fonte poluente do aquífero, os altos valores da
concentração nas águas subterrâneas em alguns poços do aquífero dunas são
atribuídos a decomposição de material orgânico das atividades antrópicas e a
falta de esgotamento sanitário adequado.
As fácies hidroquímicas das águas subterrâneas indicam trocas iônica, tanto
direta como reversa águas, simples dissolução ou mistura durante o fluxo das
águas subterrâneas e misturas de água doce com águas salinas.
85
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